QCM : Description des fluides au repos (15 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Concernant la description microscopique des fluides :

Les entités constitutives d’un fluide oscillent autour de positions fixes et régulières.
Les entités d’un fluide se déplacent par intermittence dans un arrangement désordonné.
Les entités d’un fluide se déplacent de manière incessante selon un mouvement ordonné.
Les entités constitutives d’un fluide restent immobiles dans un arrangement ordonné.
Les entités constitutives d’un fluide sont en mouvement incessant et désordonné.

Les entités constitutives d’un fluide sont en mouvement incessant et désordonné.

Explication

À l’échelle microscopique, les entités d’un fluide sont en mouvement incessant et désordonné. Elles ne sont donc ni immobiles, ni ordonnées, ni limitées à des oscillations autour de positions fixes.

2. Parmi les propositions suivantes concernant les grandeurs macroscopiques décrivant un fluide, laquelle ou lesquelles sont exactes ?

La masse volumique, la température et le volume décrivent un fluide à l’échelle macroscopique.
La température, la pression et la vitesse décrivent un fluide à l’échelle macroscopique.
La masse volumique, la température et la pression décrivent un fluide à l’échelle macroscopique.
La masse volumique, la pression et la quantité de matière décrivent un fluide à l’échelle macroscopique.
La température, le volume et la quantité de matière décrivent un fluide à l’échelle macroscopique.

La masse volumique, la température et la pression décrivent un fluide à l’échelle macroscopique.

Explication

Les trois grandeurs macroscopiques indiquées sont la masse volumique, la température et la pression. Le volume, la quantité de matière et la vitesse ne font pas partie de cette liste.

3. À propos de la force pressante :

La force pressante modélise l’action mécanique exercée par une paroi sur le fluide.
La force pressante est appliquée au bord de la surface et lui est perpendiculaire.
La pression et l’aire de la surface déterminent la valeur de la force pressante.
La force pressante est appliquée au centre de la surface et lui est perpendiculaire.
La force pressante modélise l’action mécanique exercée par un fluide sur une paroi.

La pression et l’aire de la surface déterminent la valeur de la force pressante. · La force pressante est appliquée au centre de la surface et lui est perpendiculaire. · La force pressante modélise l’action mécanique exercée par un fluide sur une paroi.

Explication

La force pressante représente l’action mécanique du fluide sur une paroi, et sa valeur dépend de la pression et de l’aire. Elle est perpendiculaire à la surface et appliquée en son centre ; l’action modélisée est celle du fluide, et non celle de la paroi sur le fluide.

4. Pour une surface plane d’aire SS soumise à une pression PP, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

Dans la relation de la force pressante, SS désigne le volume du fluide considéré.
Dans la relation de la force pressante, SS désigne l’aire de la surface considérée.
La valeur de la force pressante se calcule par F=P×SF = P \times S.
La valeur de la force pressante se calcule par F=P+SF = P + S.
Dans la relation de la force pressante, PP désigne la pression exercée sur la surface.

Dans la relation de la force pressante, $$S$$ désigne l’aire de la surface considérée. · La valeur de la force pressante se calcule par $$F = P \times S$$. · Dans la relation de la force pressante, $$P$$ désigne la pression exercée sur la surface.

Explication

La force pressante vérifie F=P×SF = P \times S, où PP est la pression et SS l’aire de la surface. La somme de ces grandeurs ne donne pas la force, et SS ne désigne pas le volume.

5. La force pressante exercée par un fluide sur une surface est caractérisée par :

Une direction perpendiculaire à la surface et un sens allant vers l’opposé du fluide.
Une direction parallèle à la surface et un sens allant vers l’opposé du fluide.
Une application au centre de la surface considérée.
Une application au bord de la surface considérée.
Une direction perpendiculaire à la surface et un sens dirigé vers le fluide.

Une direction perpendiculaire à la surface et un sens allant vers l’opposé du fluide. · Une application au centre de la surface considérée.

Explication

La force pressante est perpendiculaire à la surface, dirigée de celle-ci vers l’opposé du fluide, et appliquée en son centre. Elle n’est donc ni parallèle à la surface, ni dirigée vers le fluide, ni appliquée au bord.

6. Quelle(s) est(sont) la(les) écriture(s) exacte(s) de la loi de Boyle-Mariotte à température et quantité de matière constantes ?

La relation entre deux états s’écrit PAVB=PBVAP_A V_B = P_B V_A.
La relation entre deux états s’écrit PAVA=PBVBP_A V_A = P_B V_B.
La valeur commune des rapports PA/VAP_A/V_A et PB/VBP_B/V_B est constante.
La valeur commune des produits PAVAP_A V_A et PBVBP_B V_B est constante.
La loi s’exprime par un produit pression-volume identique entre les états A et B.

La relation entre deux états s’écrit $$P_A V_A = P_B V_B$$. · La valeur commune des produits $$P_A V_A$$ et $$P_B V_B$$ est constante. · La loi s’exprime par un produit pression-volume identique entre les états A et B.

Explication

La loi s’écrit PAVA=PBVB=constanteP_A V_A = P_B V_B = \text{constante} dans les conditions précisées. Elle porte sur les produits pression-volume de chaque état, et non sur des produits croisés ou des rapports.

7. Un gaz est maintenu à température et quantité de matière constantes tandis que son volume diminue. Quelles conséquences sont conformes à la loi de Boyle-Mariotte ?

La pression reste constante lorsque le volume diminue dans ces conditions.
La pression et le volume varient en sens inverse dans ces conditions.
La pression et le volume varient dans le même sens dans ces conditions.
La pression du gaz diminue lorsque son volume diminue dans ces conditions.
La pression du gaz augmente lorsque son volume diminue dans ces conditions.

La pression et le volume varient en sens inverse dans ces conditions. · La pression du gaz augmente lorsque son volume diminue dans ces conditions.

Explication

À température et quantité de gaz constantes, une diminution du volume s’accompagne d’une augmentation de la pression : les deux grandeurs varient en sens inverse. La pression ne diminue donc pas et ne reste pas constante lorsque le volume baisse.

8. Les caractéristiques de l’équation d’état des gaz parfaits comprennent :

L’équation d’état s’écrit P×V=n×R/TP \times V = n \times R / T.
Le produit de la pression par le volume est égal au produit de nn, RR et TT.
L’équation d’état s’écrit P+V=n×R×TP + V = n \times R \times T.
L’équation d’état s’écrit P×V=n×R×TP \times V = n \times R \times T.
L’équation d’état relie pression, volume, quantité de matière, constante des gaz parfaits et température.

Le produit de la pression par le volume est égal au produit de $$n$$, $$R$$ et $$T$$. · L’équation d’état s’écrit $$P \times V = n \times R \times T$$. · L’équation d’état relie pression, volume, quantité de matière, constante des gaz parfaits et température.

Explication

L’équation d’état des gaz parfaits est P×V=n×R×TP \times V = n \times R \times T et relie les cinq grandeurs mentionnées. La température intervient par multiplication, et la pression et le volume sont également multipliés.

9. Concernant la différence de pression entre deux points d’un fluide incompressible au repos, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

Elle dépend de la masse volumique du fluide, de l’intensité de la pesanteur et de l’écart d’altitude entre les points.
Elle dépend de la masse volumique du fluide, de l’intensité de la pesanteur et de l’écart de vitesse.
Elle dépend de la masse volumique du fluide, de l’intensité de la pesanteur et de l’écart d’altitude.
Elle dépend de la masse volumique du fluide, de l’intensité de la pesanteur et de l’écart de température.
Elle dépend de la masse volumique du fluide, de l’intensité de la pesanteur et de la différence de niveau.

Elle dépend de la masse volumique du fluide, de l’intensité de la pesanteur et de l’écart d’altitude entre les points. · Elle dépend de la masse volumique du fluide, de l’intensité de la pesanteur et de l’écart d’altitude. · Elle dépend de la masse volumique du fluide, de l’intensité de la pesanteur et de la différence de niveau.

Explication

La masse volumique, la pesanteur et la différence d’altitude déterminent l’écart de pression. La température et la vitesse ne font pas partie des facteurs indiqués pour cette relation.

10. Avec l’axe OzOz orienté vers le haut, quelle relation exprime la loi fondamentale de la statique des fluides ?

La relation s’écrit PA−PB=ρfluide×g×(zB−zA)P_A-P_B=\rho_{\mathrm{fluide}}\times g\times(z_B-z_A), pour les points A et B.
La relation s’écrit PA−PB=ρfluide×g×(zB−zA)P_A-P_B=\rho_{\mathrm{fluide}}\times g\times(z_B-z_A).
La relation s’écrit PA−PB=ρfluide×(zB−zA)P_A-P_B=\rho_{\mathrm{fluide}}\times(z_B-z_A), sans facteur de pesanteur.
La relation s’écrit PA−PB=ρfluide×g×(zB−zA)P_A-P_B=\rho_{\mathrm{fluide}}\times g\times(z_B-z_A), avec l’axe vertical dirigé vers le haut.
La relation s’écrit PA−PB=ρfluide×g×(zA−zB)P_A-P_B=\rho_{\mathrm{fluide}}\times g\times(z_A-z_B).

La relation s’écrit $$P_A-P_B=\rho_{\mathrm{fluide}}\times g\times(z_B-z_A)$$, pour les points A et B. · La relation s’écrit $$P_A-P_B=\rho_{\mathrm{fluide}}\times g\times(z_B-z_A)$$. · La relation s’écrit $$P_A-P_B=\rho_{\mathrm{fluide}}\times g\times(z_B-z_A)$$, avec l’axe vertical dirigé vers le haut.

Explication

Avec l’axe vertical orienté vers le haut, la différence est PA−PB=ρfluide×g×(zB−zA)P_A-P_B=\rho_{\mathrm{fluide}}\times g\times(z_B-z_A). Inverser l’ordre des altitudes change le signe, et la relation inclut bien le facteur gg.

11. Dans un fluide au repos, comment la pression varie-t-elle avec la profondeur et l’altitude ?

La pression augmente avec l’altitude et diminue lorsque la profondeur augmente.
La pression reste identique à toutes les profondeurs et à toutes les altitudes.
La pression augmente avec la profondeur et diminue lorsque l’altitude augmente.
La pression augmente avec la profondeur et diminue lorsque l’altitude augmente dans le fluide au repos.
La pression diminue avec la profondeur et augmente lorsque l’altitude augmente.

La pression augmente avec la profondeur et diminue lorsque l’altitude augmente. · La pression augmente avec la profondeur et diminue lorsque l’altitude augmente dans le fluide au repos.

Explication

Au repos, la pression est plus élevée en profondeur et diminue quand l’altitude augmente. Les variations inverses ou l’absence de variation contredisent cette relation.

12. Lors d’une remontée en bloquant sa respiration, quelle situation expose un plongeur à une déchirure des alvéoles ?

Le risque concerne une remontée avec respiration bloquée et une différence de pression supérieure à 3×1043\times10^4 Pa.
Le risque apparaît lorsque l’excès de pression de l’air pulmonaire sur la pression ambiante dépasse 3×1043\times10^4 Pa.
Le risque apparaît si la pression de l’air pulmonaire dépasse la pression ambiante de plus de 3×1043\times10^4 Pa.
Le risque apparaît si la pression ambiante dépasse la pression de l’air pulmonaire de plus de 3×1043\times10^4 Pa.
Le risque apparaît dès que l’excès de pression de l’air pulmonaire sur la pression ambiante atteint 3×1033\times10^3 Pa.

Le risque concerne une remontée avec respiration bloquée et une différence de pression supérieure à $$3\times10^4$$ Pa. · Le risque apparaît lorsque l’excès de pression de l’air pulmonaire sur la pression ambiante dépasse $$3\times10^4$$ Pa. · Le risque apparaît si la pression de l’air pulmonaire dépasse la pression ambiante de plus de $$3\times10^4$$ Pa.

Explication

En remontant sans respirer, le plongeur risque une déchirure si la pression pulmonaire excède la pression ambiante de plus de 3×1043\times10^4 Pa. Une pression ambiante supérieure ou un seuil de 3×1033\times10^3 Pa ne correspond pas à la condition donnée.

13. Aux alentours de 30 m de profondeur, quelles caractéristiques décrivent la réponse pulmonaire du plongeur ?

Le volume pulmonaire atteint son maximum, appelé volume résiduel, et le sang afflue vers les poumons.
Le volume pulmonaire atteint son minimum, appelé volume résiduel, tandis que l’afflux sanguin favorise l’implosion.
Le volume pulmonaire atteint son minimum, appelé volume résiduel, et le sang afflue vers les poumons.
Le volume pulmonaire atteint son minimum, appelé volume résiduel, et l’afflux sanguin contribue à éviter l’implosion.
Le volume pulmonaire atteint son minimum, appelé capacité vitale, et l’afflux sanguin contribue à éviter l’implosion.

Le volume pulmonaire atteint son minimum, appelé volume résiduel, et le sang afflue vers les poumons. · Le volume pulmonaire atteint son minimum, appelé volume résiduel, et l’afflux sanguin contribue à éviter l’implosion.

Explication

Vers 30 m, le volume pulmonaire minimal est le volume résiduel, et un afflux de sang contribue à prévenir l’implosion au-delà de cette profondeur. Le volume résiduel n’est pas un volume maximal ni la capacité vitale.

14. Que peut-on observer sur des emballages alimentaires lorsque l’altitude augmente ?

En altitude, l’augmentation de volume concerne les paquets de chips.
Les paquets de chips ont tendance à diminuer de volume en altitude.
Les pots de yaourt peuvent se bomber lorsque l’altitude augmente.
Les pots de yaourt ont tendance à devenir bombés en altitude.
Les paquets de chips ont tendance à augmenter de volume en altitude.

En altitude, l’augmentation de volume concerne les paquets de chips. · Les pots de yaourt peuvent se bomber lorsque l’altitude augmente. · Les pots de yaourt ont tendance à devenir bombés en altitude. · Les paquets de chips ont tendance à augmenter de volume en altitude.

Explication

En altitude, les paquets de chips tendent à gonfler et les pots de yaourt à devenir bombés. L’affirmation d’une diminution du volume des paquets de chips inverse l’observation décrite.

15. Lorsqu’un plongeur remonte, quelle évolution concerne la pression ambiante et les bulles d’air expirées ?

La pression ambiante augmente tandis que le volume des bulles d’air expirées augmente.
La pression ambiante diminue tandis que le volume des bulles d’air expirées diminue.
La pression ambiante diminue tandis que le volume des bulles d’air expirées augmente.
La pression ambiante diminue tandis que le volume des bulles d’air expirées augmente pendant la remontée.
La diminution de pression ambiante s’accompagne d’une augmentation du volume des bulles expirées.

La pression ambiante diminue tandis que le volume des bulles d’air expirées augmente. · La pression ambiante diminue tandis que le volume des bulles d’air expirées augmente pendant la remontée. · La diminution de pression ambiante s’accompagne d’une augmentation du volume des bulles expirées.

Explication

À la remontée, la pression ambiante baisse et le volume des bulles d’air expirées augmente. Les propositions associant cette baisse de pression à une hausse de pression ou à une diminution du volume inversent l’évolution décrite.

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Comment les entités d’un fluide se déplacent-elles à l’échelle microscopique ?

Elles sont en mouvement incessant et désordonné.

Quelles sont les trois grandeurs macroscopiques qui décrivent un fluide ?

La masse volumique, la température et la pression.

Que modélise la force pressante exercée par un fluide ?

L’action mécanique du fluide sur une paroi.

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