Fiche de révision : Air, atmosphère et masse volumique

📋 Plan du Cours

1. Composition de l’air et atmosphère
2. Pollution et effet de serre
3. Mise en évidence de la masse de l’air
4. Masse volumique et mesures de l’air
5. Manipulation des formules et unités

📖 1. Composition de l’air et atmosphère

🔑 Notions clés & Définitions

• Air : Mélange de plusieurs gaz constituant la couche la plus basse de l’atmosphère, appelée troposphère.

★ À maîtriser

• L’air est composé de :

  • 78 % de diazote
  • 21 % de dioxygène
  • 1 % d’autres gaz

• Le dioxygène de l’air est nécessaire à la vie ; les animaux et les végétaux prélèvent du dioxygène et rejettent du dioxyde de carbone en respirant.

Compléments

• L’atmosphère a une épaisseur d’environ 500 km et protège la Terre de la plupart des météorites, des particules cosmiques et des rayons ultraviolets dangereux du Soleil.

• Dans les autres gaz de l’air, l’argon représente 0,933 % et le dioxyde de carbone 0,033 %.

📖 2. Pollution et effet de serre

🔑 Notions clés & Définitions

• Pollution de l’air : Modification des proportions des différents gaz présents dans l’air.

★ À maîtriser

• Les polluants de l’air comprennent des gaz polluants et des solides microscopiques appelés particules fines.

• Les trois gaz à effet de serre cités sont :

  • le dioxyde de carbone
  • le méthane
  • la vapeur d’eau

• Les activités humaines rejettent de plus en plus de gaz à effet de serre, ce qui amplifie l’effet de serre et augmente la température moyenne de la Terre.

Compléments

• Les gaz polluants se diffusent partout et la composition de l’air est souvent contrôlée pour surveiller la pollution, qui peut provoquer de graves maladies.

• L’effet de serre est indispensable à la vie, car la température moyenne de la Terre est de 15 °C.

💡 Astuce mémo

Plus de GES → effet de serre amplifié → hausse de la température moyenne.

📖 3. Mise en évidence de la masse de l’air

★ À maîtriser

• La comparaison de la masse d’un ballon dégonflé, 550,8 g, et de celle du même ballon gonflé, 553,6 g, montre que l’air ajouté a une masse de 2,8 g.

• L’expérience de pesée conclut que l’air possède une masse et qu’un ballon dégonflé est un peu plus léger qu’un ballon gonflé.

Compléments

• Pour mesurer la masse d’un volume d’air, le cours propose de récupérer le gaz par déplacement d’eau puis de peser le montage avant et après la récupération.

📖 4. Masse volumique et mesures de l’air

🔑 Notions clés & Définitions

• Masse volumique : Rapport entre la masse m d’un corps et son volume V, pour une substance à température et pression données.

★ À maîtriser

📐 Formule - La masse volumique vérifie $\rho = \frac{m}{V}$, où m est la masse et V le volume.

📐 Formule - Pour 250 mL d’air de masse 0,3 g, la masse volumique calculée est $\rho = \frac{0{,}3\ \mathrm{g}}{0{,}25\ \mathrm{L}} = 1{,}2\ \mathrm{g/L}$.

• Dans les conditions habituelles de température et de pression indiquées, soit 20 °C et 1013 hPa, 1 L d’air pèse 1,2 g.

Compléments

• La masse de 250 mL d’air mesurée dans l’expérience est de 0,3 g.

📖 5. Manipulation des formules et unités

★ À maîtriser

📐 Formule - À partir de $\rho = \frac{m}{V}$, on peut calculer la masse avec $m = \rho \times V$ ou le volume avec $V = \frac{m}{\rho}$.

Compléments

• La méthode du triangle s’applique à une relation de la forme a = b × c : on place a en haut du triangle et b × c en bas, puis on masque la grandeur recherchée pour retrouver la relation correspondante.

• La méthode du produit en croix s’applique à une relation de la forme a = b/c afin de retrouver b ou c.

• La masse s’exprime notamment en g ou en hg, le volume en mL, cL, L ou m³, et la masse volumique en g/L ou en hg/L.