QCM : Corps purs et mélanges (9 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un objet de densité 0,80{,}8 est immergé dans l’eau. Quel comportement est prévu ?

Il coule, car sa densité est inférieure à 1
Il flotte, car sa densité est inférieure à 1
Il reste immergé, car sa densité est égale à 1
Il flotte, car sa densité est supérieure à 1

Il flotte, car sa densité est inférieure à 1

Explication

Dans l’eau, un objet dont la densité est inférieure à 1 flotte. Un objet de densité supérieure à 1 coule, mais cette condition ne s’applique pas à l’objet décrit.

2. Un échantillon a une masse de 600 g600\,\text{g} et un volume de 200 cm3200\,\text{cm}^3. Quelle relation permet de calculer sa masse volumique ?

ρ=m×V\rho = m \times V, soit 120 000 g⋅cm3120\,000\,\text{g}\cdot\text{cm}^3
ρ=m−V\rho = m - V, soit 400 g⋅cm−3400\,\text{g}\cdot\text{cm}^{-3}
ρ=Vm\rho = \frac{V}{m}, soit 3 g⋅cm−33\,\text{g}\cdot\text{cm}^{-3}
ρ=mV\rho = \frac{m}{V}, soit 3 g⋅cm−33\,\text{g}\cdot\text{cm}^{-3}

$$\rho = \frac{m}{V}$$, soit $$3\,\text{g}\cdot\text{cm}^{-3}$$

Explication

La masse volumique se calcule en divisant la masse par le volume, ce qui donne ici 600/200=3 g⋅cm−3600/200 = 3\,\text{g}\cdot\text{cm}^{-3}. Diviser le volume par la masse inverse le rapport et ne donne pas la masse volumique.

3. Que représente la masse volumique d’un corps pur ?

Le volume occupé par une unité de masse de ce corps
Le rapport entre la masse du corps et sa température
La masse contenue dans une unité de volume de ce corps
La masse totale du corps indépendamment de son volume

La masse contenue dans une unité de volume de ce corps

Explication

La masse volumique indique la masse correspondant à une unité de volume d’un corps pur. Le volume par unité de masse correspond à l’inverse de cette grandeur.

4. Comment définit-on la densité d’un matériau ?

Comme le produit de sa masse volumique par celle de l’eau
Comme le rapport de la masse de l’eau à celle du matériau
Comme le rapport de sa masse volumique à celle de l’eau
Comme la différence entre sa masse volumique et celle de l’eau

Comme le rapport de sa masse volumique à celle de l’eau

Explication

La densité compare la masse volumique du matériau à celle de l’eau en formant leur rapport. La différence entre ces masses volumiques n’est pas la définition de la densité.

5. Que mesure le rapport frontal d’une espèce chimique en chromatographie sur couche mince ?

Le rapport entre la masse déposée et le volume d’éluant utilisé
La différence entre la hauteur de la tache et celle du front de l’éluant
Le rapport entre la hauteur parcourue par l’espèce et celle parcourue par l’éluant
Le rapport entre la largeur de la tache et la hauteur totale de la plaque

Le rapport entre la hauteur parcourue par l’espèce et celle parcourue par l’éluant

Explication

Le rapport frontal correspond à la hauteur parcourue par l’espèce divisée par la hauteur parcourue par l’éluant. La différence de hauteurs indique un écart, mais ne constitue pas ce rapport.

6. Quel pourcentage de l’air est constitué de diazote ?

Environ 78 %
Environ 21 %
Environ 0,93 %
Moins de 1 %

Environ 78 %

Explication

Le diazote représente environ 78 % de l’air, ce qui en fait son constituant majoritaire. La valeur de 21 % correspond au dioxygène.

7. Quel est le rôle de la relation m=ρ×Vm = \rho \times V dans le calcul de la masse d’air d’une salle ?

Elle permet de calculer la masse à partir de la masse volumique et du volume.
Elle permet de calculer le volume à partir de la masse et de la masse volumique.
Elle permet de déterminer la masse volumique à partir du volume et de la hauteur.
Elle permet de calculer la hauteur de la salle à partir de sa masse et de son volume.

Elle permet de calculer la masse à partir de la masse volumique et du volume.

Explication

Cette relation sert à obtenir la masse d’air en multipliant la masse volumique de l’air par le volume de la salle. La relation entre masse, masse volumique et volume peut aussi être réarrangée pour trouver le volume, mais ce n’est pas la fonction demandée ici.

8. Dans le Système international, quelles unités associe-t-on à la masse volumique, à la masse et au volume ?

kg·m⁻³, kg et m³
g·m⁻³, kg et m³
g·cm⁻³, g et cm³
kg·L⁻¹, kg et L

kg·m⁻³, kg et m³

Explication

Le Système international exprime la masse volumique en kg·m⁻³, la masse en kilogrammes et le volume en mètres cubes. Les unités en grammes et centimètres cubes sont aussi utilisées, mais ne constituent pas les unités SI indiquées ici.

9. Comment le comportement du mercure et de l’huile dans un verre d’eau illustre-t-il le lien entre densité et position des liquides ?

Le mercure et l’huile, tous deux moins denses que l’eau, flottent au-dessus d’elle.
Le mercure, moins dense que l’eau, se place au fond, tandis que l’huile, plus dense, reste au-dessus.
Le mercure, plus dense que l’eau, se place au fond, tandis que l’huile, moins dense, reste au-dessus.
Le mercure et l’huile, tous deux plus denses que l’eau, se mélangent au fond du verre.

Le mercure, plus dense que l’eau, se place au fond, tandis que l’huile, moins dense, reste au-dessus.

Explication

La densité du mercure est supérieure à 1, ce qui le fait rester au fond, alors que celle de l’huile est inférieure à 1 et la place au-dessus de l’eau. L’idée que les deux liquides se mélangent au fond est incorrecte : leurs densités situent le mercure sous l’eau et l’huile au-dessus.

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Que représente la masse volumique d’un corps pur ?

La masse d’une unité de volume.

Quelle relation définit la masse volumique, la masse et le volume ?

ρ=mV\rho = \frac{m}{V}

Que compare la densité d’un matériau ?

Sa masse volumique à celle de l’eau.

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