QCM : L’air et ses propriétés — 17 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle découverte Lavoisier a-t-il présentée en 1775 à propos de l’air ?

L’air est formé principalement de vapeur d’eau
L’air ne contient pas de gaz nécessaires aux êtres vivants
L’air est un mélange de plusieurs gaz
L’air est une substance constituée d’un gaz unique

L’air est un mélange de plusieurs gaz

Explication

En 1775, Lavoisier a montré que l’air était un mélange de plusieurs gaz. Les autres propositions contredisent cette caractérisation ou attribuent à l’air une composition non indiquée.

2. Pourquoi l’atmosphère est-elle indispensable à la vie ?

Elle favorise une température convenable, protège contre certains rayonnements et fournit du dioxygène
Elle assure la respiration en supprimant l’effet de serre et les rayonnements ultraviolets
Elle augmente la température sans effet protecteur et remplace le dioxygène par du diazote
Elle bloque toute énergie solaire et transforme les météorites en vapeur d’eau

Elle favorise une température convenable, protège contre certains rayonnements et fournit du dioxygène

Explication

L’atmosphère contribue à une température favorable grâce à l’effet de serre, protège contre les ultraviolets et certaines météorites, et fournit le dioxygène respiré. La couche d’ozone joue surtout un rôle contre les ultraviolets, tandis que l’effet de serre agit sur la température.

3. Un ballon passe d’une masse de 603 g à une masse de 599 g après dégonflage. Quelle masse d’air a été extraite ?

599 g
4 g
2 g
1 202 g

4 g

Explication

La masse d’air extraite vaut m1−m2=603−599=4 gm_1 - m_2 = 603 - 599 = 4\,g. La valeur de 599 g correspond à la masse du ballon après dégonflage, et non à la masse d’air retirée.

4. Que mesure la masse d’un objet ?

La quantité de matière qu’il contient
La température de la matière qu’il contient
La distance parcourue par la matière qu’il renferme
La place qu’il occupe dans l’espace

La quantité de matière qu’il contient

Explication

La masse représente la quantité de matière contenue dans un objet. La place occupée par cet objet correspond à son volume, et non à sa masse.

5. Quelle observation montre qu’un ballon gonflé contient de l’air ayant une masse ?

Le ballon dégonflé contient davantage de matière que le ballon gonflé
Le ballon gonflé possède une température nécessairement supérieure à celle du ballon dégonflé
Le ballon gonflé occupe moins d’espace que le ballon dégonflé
Le ballon gonflé pèse 413,60 g, contre 412,80 g lorsqu’il est dégonflé

Le ballon gonflé pèse 413,60 g, contre 412,80 g lorsqu’il est dégonflé

Explication

La différence de masse entre les deux ballons montre que l’air ajouté possède une masse. Le changement d’espace occupé renseigne sur le volume, tandis que la température n’est pas établie par cette observation.

6. Quelle expression permet de calculer le volume d’un pavé droit de longueur LL, de largeur ll et de hauteur hh ?

V=L+l+hV = L + l + h
V=L×lV = L \times l
V=L×l×hV = L \times l \times h
V=2×(L+l)V = 2 \times (L + l)

$$V = L \times l \times h$$

Explication

Le volume d’un pavé droit se calcule en multipliant ses trois dimensions. L’expression L×lL \times l correspond à une surface rectangulaire et ne prend pas en compte la hauteur.

7. Que représente le volume d’une matière ?

La quantité de matière qu’elle contient
La température mesurée à l’intérieur de cette matière
La place qu’elle occupe dans l’espace à trois dimensions
La force nécessaire pour déplacer cette matière

La place qu’elle occupe dans l’espace à trois dimensions

Explication

Le volume correspond à l’espace occupé par une matière dans un espace à trois dimensions. La quantité de matière est mesurée par la masse, et les autres propositions décrivent d’autres grandeurs physiques.

8. Comment déterminer la masse d’air extraite d’un ballon ?

Diviser la masse du ballon gonflé par celle du ballon dégonflé.
Mesurer directement la masse du ballon après son dégonflage.
Additionner les masses du ballon gonflé et du ballon dégonflé.
Soustraire la masse du ballon dégonflé de celle du ballon gonflé.

Soustraire la masse du ballon dégonflé de celle du ballon gonflé.

Explication

La masse d’air extraite est obtenue par la différence entre la masse initiale du ballon gonflé et sa masse après dégonflage. La masse du ballon dégonflé est une mesure directe, mais elle ne représente pas l’air retiré.

9. Une masse mm correspond à un volume VV. Quelle formule donne la masse m′m' correspondant à un volume V′V' dans les mêmes conditions ?

m′=m+V+V′m' = m + V + V'
m′=m×V′Vm' = \frac{m \times V'}{V}
m′=m×VV′m' = \frac{m \times V}{V'}
m′=Vm×V′m' = \frac{V}{m \times V'}

$$m' = \frac{m \times V'}{V}$$

Explication

La proportionnalité masse-volume s’écrit m′×V=m×V′m' \times V = m \times V', d’où m′=m×V′Vm' = \frac{m \times V'}{V}. Inverser les volumes donnerait une variation contraire à la proportionnalité attendue.

10. Quel changement la photosynthèse a-t-elle provoqué dans l’atmosphère depuis l’apparition des plantes ?

Elle a converti la vapeur d’eau atmosphérique en méthane
Elle a transformé une partie du dioxygène en dioxyde de carbone
Elle a transformé une partie du dioxyde de carbone en dioxygène
Elle a remplacé le diazote atmosphérique par de l’ozone

Elle a transformé une partie du dioxyde de carbone en dioxygène

Explication

La photosynthèse transforme une partie du dioxyde de carbone gazeux en dioxygène. La consommation du dioxygène et la production de dioxyde de carbone correspondent plutôt à la respiration.

11. Comment définit-on l’atmosphère terrestre ?

La zone de sols où se développent les végétaux
L’enveloppe de gaz qui entoure la Terre
La couche de roches qui recouvre la Terre
L’ensemble des océans présents à la surface terrestre

L’enveloppe de gaz qui entoure la Terre

Explication

L’atmosphère est l’enveloppe gazeuse qui entoure notre planète. La couche de roches correspond à la lithosphère, et les autres propositions désignent des éléments de la surface terrestre.

12. Quelle succession décrit correctement les principales étapes de formation de l’atmosphère terrestre ?

Liquéfaction de la vapeur d’eau, photosynthèse, expulsion de gaz, puis disparition de l’ozone
Expulsion de gaz, liquéfaction de la vapeur d’eau, apparition de l’ozone, puis photosynthèse
Apparition de l’ozone, expulsion de gaz, photosynthèse, puis liquéfaction de la vapeur d’eau
Photosynthèse, apparition des océans, expulsion de gaz, puis formation de l’ozone

Expulsion de gaz, liquéfaction de la vapeur d’eau, apparition de l’ozone, puis photosynthèse

Explication

Les gaz expulsés par les roches ont précédé la formation des océans, l’apparition de l’ozone et l’action de la photosynthèse. Les autres séquences inversent plusieurs étapes de cette évolution.

13. Quel gaz est majoritaire dans l’air sec ?

Le dioxyde de carbone, qui représente 0,03 % du volume
Le dioxygène, qui représente 20,95 % du volume
L’argon, qui représente 0,93 % du volume
Le diazote, qui représente 78,09 % du volume

Le diazote, qui représente 78,09 % du volume

Explication

Le diazote constitue 78,09 % du volume de l’air sec et en est donc le gaz majoritaire. Le dioxygène est le deuxième gaz le plus abondant, tandis que l’argon et le dioxyde de carbone sont beaucoup moins présents.

14. Quelle fonction est associée à la couche d’ozone apparue il y a environ trois milliards d’années ?

Elle fournit le dioxygène utilisé pendant la respiration
Elle transforme directement le dioxygène en dioxyde de carbone
Elle protège la Terre des rayonnements ultraviolets
Elle maintient les océans sous forme de vapeur d’eau

Elle protège la Terre des rayonnements ultraviolets

Explication

La couche d’ozone protège la Terre contre une partie des rayonnements ultraviolets. Le dioxygène intervient dans la respiration, mais il ne constitue pas la fonction protectrice attribuée à cette couche.

15. Quelle association entre grandeur, instrument et unité est correcte ?

La masse se mesure avec une balance en kilogrammes.
Le volume se mesure avec une règle en mètres carrés.
La surface se mesure avec une balance en mètres cubes.
La longueur se mesure avec une éprouvette graduée en litres.

La masse se mesure avec une balance en kilogrammes.

Explication

Une balance mesure la masse, généralement exprimée en kilogrammes. Une éprouvette graduée sert à mesurer un volume, tandis qu’une règle mesure une longueur ou une surface selon la grandeur étudiée.

16. À température et pression fixées, quelle relation existe entre la masse de l’air et le volume qu’il occupe ?

La masse de l’air reste identique pour des volumes différents.
La masse de l’air est proportionnelle à son volume.
La masse de l’air diminue lorsque son volume augmente.
La masse de l’air dépend uniquement de la forme du récipient.

La masse de l’air est proportionnelle à son volume.

Explication

À température et pression fixées, augmenter le volume d’air entraîne une augmentation proportionnelle de sa masse. La forme du récipient ne détermine pas cette relation lorsque le volume est connu.

17. Lors d’un recueillement par déplacement d’eau, pourquoi peut-on conclure que l’air possède un volume ?

Le gaz recueilli augmente nécessairement la masse de l’eau
Le gaz recueilli transforme l’eau en dioxygène
Le gaz recueilli fait disparaître la matière présente dans le récipient
Le gaz recueilli prend la place précédemment occupée par l’eau

Le gaz recueilli prend la place précédemment occupée par l’eau

Explication

Le gaz occupe l’espace libéré par l’eau, ce qui montre qu’il possède un volume. L’expérience ne démontre ni une transformation chimique de l’eau ni une disparition de matière.

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Mémorisez les réponses avec 34 flashcards sur L’air et ses propriétés.

Qu'est-ce que l'atmosphère terrestre ?

L'enveloppe de gaz qui entoure la Terre.

Quelle est la première étape de la formation de l'atmosphère terrestre ?

Des gaz ont été expulsés par les roches.

Quelle étape suit la liquéfaction de la vapeur d'eau dans la formation de l'atmosphère ?

L'apparition d'une couche d'ozone.

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