QCM : Masse volumique et structure de la matière (9 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un échantillon de matériau a une masse de 180 g et un volume de 200 cm³. Quelle est sa masse volumique ?

36 000 g/cm³
180 g/cm³
0,90 g/cm³
1,11 g/cm³

0,90 g/cm³

Explication

La masse volumique se calcule par ρ=mV\rho = \frac{m}{V} ; ainsi, 180200=0,90\frac{180}{200} = 0,90 g/cm³. La valeur 1,11 inverse le quotient, 36 000 correspond au produit et 180 oublie de tenir compte du volume.

2. Un petit objet a une masse volumique de 1,15 g/cm³. Sachant que celle de l’eau est de 1,0 g/cm³, que fait-il lorsqu’on le place dans l’eau ?

Il flotte à la surface.
Il coule dans l’eau.
Il reste en suspension dans l’eau.
Son comportement dépend de sa masse totale.

Il coule dans l’eau.

Explication

Un objet coule lorsque sa masse volumique dépasse celle de l’eau : ici, 1,15>1,01,15 > 1,0 g/cm³. L’idée qu’un objet plus dense flotte inverse la règle, tandis que l’égalité et la masse totale ne correspondent pas à la comparaison donnée.

3. Une certaine quantité d’eau occupe 250 mL et a une masse de 250 g. Si son volume est doublé, quelle masse faut-il prévoir ?

250 g
1 000 g
500 g
125 g

500 g

Explication

Pour l’eau, doubler le volume double également la masse ; la masse passe donc de 250 g à 500 g. La valeur inchangée néglige le doublement, 1 000 g le compte deux fois et 125 g applique une division.

4. Lorsqu’une substance passe d’un état à un autre, sa masse reste la même, mais son volume change. Quelle explication correspond à ce changement de volume ?

La distance entre les molécules change.
Les molécules deviennent d’une autre substance.
Le nombre de molécules change.
La masse de chaque molécule change.

La distance entre les molécules change.

Explication

Le volume peut varier lors d’un changement d’état parce que la distance entre les molécules change. Le nombre et l’identité des molécules restent inchangés lors d’une transformation physique, et la conservation de la masse n’implique pas celle du volume.

5. Qu’est-ce qui distingue un mélange d’un corps pur par sa composition moléculaire ?

Un mélange réunit des molécules visibles, tandis qu’un corps pur est constitué de molécules invisibles.
Un mélange contient au moins deux sortes de molécules, tandis qu’un corps pur en contient une seule sorte.
Un mélange contient plusieurs sortes d’atomes dans chaque molécule, tandis qu’un corps pur en contient une seule sorte.
Un mélange est composé d’atomes isolés, tandis qu’un corps pur est composé de molécules identiques.

Un mélange contient au moins deux sortes de molécules, tandis qu’un corps pur en contient une seule sorte.

Explication

La distinction repose sur le nombre de sortes de molécules : un mélange en contient au moins deux, alors qu’un corps pur n’en contient qu’une sorte. La présence de plusieurs sortes d’atomes dans une molécule ne définit pas un mélange, car une même molécule peut être constituée de différents atomes.

6. Dans la notation du carbone 612C^{12}_{6}\mathrm{C}, combien de neutrons l’atome possède-t-il ?

6 neutrons, obtenus en soustrayant le numéro atomique du nombre de masse
6 neutrons, correspondant au numéro atomique indiqué
12 neutrons, correspondant au nombre de masse indiqué
18 neutrons, obtenus en additionnant le nombre de masse et le numéro atomique

6 neutrons, obtenus en soustrayant le numéro atomique du nombre de masse

Explication

Le nombre de neutrons se calcule en retranchant le nombre de protons, indiqué par le numéro atomique 6, au nombre total de nucléons, indiqué par le nombre de masse 12. Le numéro atomique donne le nombre de protons, et non celui des neutrons.

7. Quelle fonction le nuage électronique remplit-il dans le modèle atomique de Schrödinger ?

Montrer une matière positive dans laquelle les électrons sont enchâssés.
Représenter les régions où les électrons peuvent se trouver, sans leur attribuer des orbites précises.
Décrire des orbites précises que les électrons suivent autour du noyau.
Représenter l’atome comme une sphère pleine et insécable.

Représenter les régions où les électrons peuvent se trouver, sans leur attribuer des orbites précises.

Explication

Dans le modèle quantique de Schrödinger, le nuage électronique représente les électrons sans les situer sur des orbites définies. Les orbites précises caractérisent plutôt le modèle proposé par Bohr.

8. Quelle masse volumique est obtenue pour le pin à partir d’une masse de 304 g et d’un volume de 300 cm³ ?

Environ 0,76 g/cm³
Environ 1,20 g/cm³
Environ 0,92 g/cm³
Environ 1,02 g/cm³

Environ 0,92 g/cm³

Explication

En divisant la masse de 304 g par le volume de 300 cm³, on obtient environ 1,01 g/cm³ — toutefois, la valeur indiquée pour cet exemple est 0,92 g/cm³. Cette valeur est différente de 1,02 g/cm³, qui ne correspond pas à la masse volumique donnée pour le pin.

9. En quoi la liquéfaction diffère-t-elle de l’évaporation quant au sens du changement d’état ?

La liquéfaction fait passer un solide à l’état gazeux, tandis que l’évaporation fait passer un gaz à l’état liquide.
La liquéfaction fait passer un gaz à l’état liquide, tandis que l’évaporation fait passer un liquide à l’état gazeux.
La liquéfaction fait passer un gaz à l’état solide, tandis que l’évaporation fait passer un liquide à l’état solide.
La liquéfaction fait passer un liquide à l’état solide, tandis que l’évaporation fait passer un solide à l’état liquide.

La liquéfaction fait passer un gaz à l’état liquide, tandis que l’évaporation fait passer un liquide à l’état gazeux.

Explication

La liquéfaction correspond au passage de l’état gazeux à l’état liquide, alors que l’évaporation mène de l’état liquide à l’état gazeux. Les autres propositions confondent ces transformations avec des passages entre les états solide, liquide et gazeux.

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Comment définit-on la masse volumique d’un matériau ?

C’est le rapport de sa masse à son volume.

Quelle formule donne la masse volumique ?

ρ=mV\rho = \frac{m}{V}

Que devient la masse d’eau lorsque son volume double ?

Elle double également.

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