QCM : Gaz parfaits et pollution de l’air — 20 questions

Explication

Un gaz parfait est modélisé par des particules très éloignées les unes des autres et peut être monoatomique ou diatomique. Un gaz constitué de particules rapprochées ne correspond pas à cette définition.

Explication

L’air est considéré comme un gaz parfait et peut donc être étudié avec la loi des gaz parfaits. Le traiter comme un gaz qui n’obéit pas à cette loi contredit cette modélisation.

Explication

Les grandeurs mesurables sont exprimées par le volume en mètres cubes, la quantité de matière en moles, la pression en pascals et la température en kelvins. Les autres associations remplacent plusieurs unités appropriées par des unités différentes.

Explication

La conversion s’effectue avec $T(K)=T(°C)+273$, ce qui donne $27+273=300\ \text{K}$. La valeur 27 K conserve la température Celsius sans appliquer la conversion.

Explication

La loi des gaz parfaits s’écrit $p\times V=n\times R\times T$, avec $R=8{,}314$ lorsque la température est absolue. Les autres relations ne correspondent pas à cette loi et ne relient pas correctement les grandeurs.

Explication

Il faut d’abord convertir les unités, notamment une température Celsius en kelvins, puis introduire les données dans $p\times V=n\times R\times T$ et isoler la grandeur recherchée. Utiliser directement une température Celsius peut fausser le calcul.

Explication

Le dioxyde de soufre SO₂, l’ozone O₃, les PM10 et l’ammoniaque NH₃ figurent parmi les polluants atmosphériques cités. Les autres ensembles regroupent principalement des constituants de l’air ou des substances qui ne font pas partie de cette liste.

Explication

Le dioxyde d’azote a pour formule $NO_2$ et appartient aux polluants atmosphériques cités. Les autres associations confondent les formules du dioxyde de soufre, du dioxyde de carbone, de l’ozone et de l’ammoniaque.

Explication

L’inflammation est une réaction locale du corps qui élève la température de la zone touchée afin de lutter contre une agression. Une augmentation générale de la température corporelle correspond plutôt à la fièvre et ne définit pas l’inflammation.

Explication

L’ischémie cérébrale désigne une insuffisance d’apport sanguin, donc de dioxygène, au cerveau. Le manque de sang dans le cœur correspond à l’ischémie myocardique, qui concerne un autre organe.

Explication

Les conséquences citées comprennent notamment l’augmentation des dépenses de santé, la hausse des maladies et des décès, les arrêts maladie et la diminution de la production. Les autres propositions inversent plusieurs effets socio-économiques associés à la pollution de l’air.

Explication

La pollution de l’air est associée à des troubles cognitifs, à l’athérosclérose, à la vasoconstriction et à la thrombose. Les autres ensembles mélangent des effets non cités ou présentent comme bénéfiques des mécanismes potentiellement pathologiques.

Explication

La couche d’ozone protège la Terre contre des rayons ultraviolets mutagènes, alors que l’effet de serre participe au maintien de la température moyenne terrestre autour de 15 °C. La confusion entre ces deux fonctions constitue l’erreur principale des autres réponses.

Explication

Les CFC sont associés à l’amincissement de la couche d’ozone, tandis que le CO₂, la H₂O, le CH₄ et le N₂O sont cités parmi les gaz liés à l’augmentation de l’effet de serre. Les autres propositions attribuent aux gaz un phénomène différent de celui qui leur est associé.

Explication

Les PM2,5 sont définies par un diamètre inférieur à 2,5 µm et les PM10 par un diamètre inférieur à 10 µm. Inverser ces seuils ou les considérer comme identiques empêche de distinguer correctement les deux catégories.

Explication

La relation indiquée est que la toxicité augmente lorsque la taille d’une particule fine diminue. La masse ou le classement intermédiaire ne permettent pas, dans cette règle, de conclure à une toxicité supérieure.

Explication

L’analyse lumineuse est rapide et réalisable en temps réel, ce qui la rend adaptée à ce besoin. La calorimétrie est plutôt présentée comme plus précise pour déterminer la nature et la provenance des particules fines.

Explication

Les particules fines correspondent à des résidus de combustion, notamment à des particules de carbone agglomérées. Le dioxyde de carbone est au contraire un gaz produit par la combustion, et non un résidu solide.

Explication

Une combustion produit du dioxyde de carbone, $\mathrm{CO_2}$, qui est un gaz à effet de serre. Les particules de carbone agglomérées sont des résidus solides de combustion et ne constituent pas ce gaz.

Explication

La sécheresse liée au réchauffement climatique favorise les méga-incendies, lesquels produisent des particules fines et du $\mathrm{CO_2}$. La réduction de la végétation sèche ne limite donc pas nécessairement les émissions, car elle accroît la vulnérabilité aux incendies.