QCM : Température et changements d’état (17 questions)

Question 1

1. Une commune sale une route où une fine couche d’eau commence à geler par temps légèrement inférieur à $0\,^{\circ}\mathrm{C}$ . Quel effet le sel devrait-il avoir ?

Empêcher toute solidification, quelle que soit la température

Abaisser la température de solidification et retarder l’apparition du verglas

Maintenir la température de solidification à

0\,^{\circ}\mathrm{C}

et accélérer le verglas

Élever la température de solidification et accélérer l’apparition du verglas

Explication

L’eau salée se solidifie à une température plus basse que l’eau pure, ce qui retarde l’apparition du verglas. Cela ne signifie pas que le sel empêche toute solidification.

Answer

Abaisser la température de solidification et retarder l’apparition du verglas

Question 2

2. On suit la température pendant le changement d’état d’un échantillon inconnu : celle-ci varie au cours de la transformation, contrairement à celle d’un corps pur. Quelle conclusion est la plus appropriée ?

L’échantillon est nécessairement de l’eau pure, dont le palier dépend de la durée

L’échantillon est un corps pur, dont le changement d’état se déroule à température fixe

L’échantillon n’est pas en changement d’état, car sa température varie

L’échantillon est un mélange, qui ne possède pas de température fixe de changement d’état

Explication

Un mélange ne possède pas de température fixe lors d’un changement d’état, alors qu’un corps pur change d’état à température fixe. Une température qui varie pendant la transformation est donc compatible avec un mélange.

Answer

L’échantillon est un mélange, qui ne possède pas de température fixe de changement d’état

Question 3

3. Une équipe doit choisir, parmi le zinc, l’aluminium, l’or et le fer, le métal ayant la température d’ébullition la plus élevée. Lequel doit-elle choisir ?

L’aluminium, à

2\,519\,°\mathrm{C}

.

Le zinc, à

907\,°\mathrm{C}

.

Le fer, à

2\,861\,°\mathrm{C}

.

L’or, à

2\,807\,°\mathrm{C}

.

Explication

Le fer a la température d’ébullition la plus élevée parmi les métaux du tableau : $2\,861\,°\mathrm{C}$ . L’or et l’aluminium ont des températures d’ébullition moins élevées, et le zinc fond à la température la plus basse.

Answer

Le fer, à $$2\,861\,°\mathrm{C}$$.

Question 4

4. Quelle relation existe entre la température d’un objet et la couleur de son rayonnement ?

L’éclairage reçu détermine la couleur du rayonnement émis par l’objet.

La température modifie l’intensité du rayonnement sans en déterminer la couleur.

La température détermine une couleur associée au rayonnement émis.

La couleur de la surface détermine la température du rayonnement émis.

Explication

La température d’un objet détermine un rayonnement associé à une couleur. La couleur de surface, l’intensité seule ou l’éclairage reçu ne décrivent pas cette relation.

Answer

La température détermine une couleur associée au rayonnement émis.

Question 5

5. De l’eau est chauffée dans un récipient ouvert, sous une pression normale. À quelle température bout-elle ?

54 °C

120 °C

80 °C

100 °C

Explication

Sous une pression normale, l’eau bout à 100 °C. La valeur de 120 °C correspond à la cuisson dans une cocotte-minute, tandis qu’une pression réduite peut abaisser la température d’ébullition.

Answer

Le dioxyde de carbone sublime à $$-78\,°\mathrm{C}$$, refroidit l’air et provoque la condensation visible.

Answer

La vapeur emprisonnée augmente la pression dans la cocotte

Answer

Une solution aqueuse saturée en acétate de sodium

Answer

La sublimation.

Answer

Des germes d’acétate solidifié déclenchent la cristallisation

Answer

Un dégagement de chaleur durant environ 30 minutes à 1 heure

Answer

L’eau salée se solidifie entre environ $$-3\,^{\circ}\mathrm{C}$$ et $$-6\,^{\circ}\mathrm{C}$$ sans palier

Answer

Elle reste à 100 °C

Answer

Une teinte orangée, pouvant aller jusqu’au bleu.

Answer

$$0\,^{\circ}\mathrm{C}$$

Answer

Ses températures caractéristiques de changement d’état

Question 6

6. Dans une pièce à $20\,°\mathrm{C}$ , un morceau de dioxyde de carbone solide libère un gaz invisible et un brouillard apparaît autour de lui. Quelle explication rend compte de ces observations ?

Le dioxyde de carbone réchauffe l’air, dont la condensation forme le brouillard visible.

Le dioxyde de carbone fond à

-78\,°\mathrm{C}

, puis le liquide refroidit et condense l’air.

Le dioxyde de carbone sublime à

-78\,°\mathrm{C}

, refroidit l’air et provoque la condensation visible.

Le dioxyde de carbone gazeux est visible et constitue directement le brouillard autour du solide.

Explication

Le dioxyde de carbone solide se sublime à $-78\,°\mathrm{C}$ ; le gaz très froid refroidit l’air voisin, et la condensation de cet air forme le brouillard visible. L’explication par une fusion liquide confond sublimation et fusion, tandis que le dioxyde de carbone gazeux est invisible.

Question 7

7. Dans une cocotte-minute, de la vapeur est emprisonnée pendant la cuisson. Quelle conséquence explique que les aliments puissent cuire à 120 °C ?

La condensation de la vapeur maintient la pression à la normale

La vapeur emprisonnée augmente la pression dans la cocotte

La vapeur emprisonnée diminue la pression dans la cocotte

La vapeur évacuée par la soupape augmente la pression dans la cocotte

Explication

La vapeur emprisonnée augmente la pression dans la cocotte, ce qui permet aux aliments de cuire à 120 °C. Une diminution de pression abaisserait la température d’ébullition, et la soupape évacue le surplus de vapeur.

Question 8

8. Quelle substance active se trouve dans une chaufferette à acétate de sodium ?

Une solution aqueuse saturée en acétate de sodium

Une solution aqueuse saturée en chlorure de sodium

Une solution aqueuse saturée en carbonate de calcium

Une solution aqueuse saturée en bicarbonate de sodium

Explication

La chaufferette contient une solution aqueuse saturée en acétate de sodium. Le chlorure et le bicarbonate de sodium sont d’autres sels, tandis que le carbonate de calcium n’est pas la substance active indiquée.

Question 9

9. En chauffant un échantillon solide, une expérience montre qu’il passe directement à l’état gazeux sans devenir liquide. Quel changement d’état a eu lieu ?

La fusion.

La condensation.

La sublimation.

La vaporisation.

Explication

La sublimation est le passage direct de l’état solide à l’état gazeux. La fusion mène du solide au liquide, la vaporisation du liquide au gaz et la condensation du gaz au liquide.

Question 10

10. Une chaufferette contient une solution d’acétate de sodium encore liquide. Que déclenche le fait de tordre sa plaquette métallique ?

Des germes d’acétate solidifié déclenchent la cristallisation

L’eau s’évapore et provoque la cristallisation de l’acétate

Des cristaux fondent et transforment le solide en liquide

La plaquette chauffe le liquide et déclenche son ébullition

Explication

La plaquette libère des germes d’acétate solidifié qui amorcent la cristallisation de la solution. L’ébullition et l’évaporation concernent d’autres changements, et la fusion ferait passer le solide au liquide.

Question 11

11. Un technicien compare les températures de fusion de l’aluminium, du fer, du zinc et de l’or. Quel métal fond à la température la plus basse, soit $420\,°\mathrm{C}$ ?

L’aluminium.

Le zinc.

Le fer.

L’or.

Explication

Parmi ces métaux, le zinc a la température de fusion la plus basse, à $420\,°\mathrm{C}$ . L’aluminium et l’or fondent à des températures plus élevées, tandis que le fer a également une température de fusion supérieure.

Question 12

12. Après le déclenchement de la solidification dans une chaufferette, quel effet thermique peut-on attendre ?

Un dégagement de chaleur durant environ 30 minutes à 1 heure

Une absorption de chaleur jusqu’à la fusion complète de l’acétate

Une absorption de chaleur durant environ 30 minutes à 1 heure

Un dégagement de chaleur durant quelques secondes seulement

Explication

La solidification de l’acétate est exothermique : elle dégage de la chaleur pendant environ 30 minutes à 1 heure. L’absorption de chaleur inverse le caractère de la transformation, et la durée n’est pas limitée à quelques secondes.

Question 13

13. En refroidissant de l’eau salée, un groupe observe un ralentissement de la baisse de température autour de $-4\,^{\circ}\mathrm{C}$ , mais aucun palier horizontal. Quelle interprétation convient ?

L’eau salée se solidifie à une température fixe d’environ

-4\,^{\circ}\mathrm{C}

L’eau salée se solidifie entre environ

-3\,^{\circ}\mathrm{C}

et

-6\,^{\circ}\mathrm{C}

sans palier

L’eau salée se solidifie entre environ

-3\,^{\circ}\mathrm{C}

et

-6\,^{\circ}\mathrm{C}

avec un palier

L’eau salée se solidifie à

0\,^{\circ}\mathrm{C}

avec un palier

Explication

La solidification de l’eau salée se déroule dans un intervalle d’environ $-3\,^{\circ}\mathrm{C}$ à $-6\,^{\circ}\mathrm{C}$ , sans palier, car il s’agit d’un mélange. Le palier à $0\,^{\circ}\mathrm{C}$ caractérise l’eau pure.

Question 14

14. Pendant l’ébullition, un récipient contient encore de l’eau liquide. Que devient la température de l’eau jusqu’à sa vaporisation complète ?

Elle augmente progressivement au-dessus de 100 °C

Elle reste à 100 °C

Elle se stabilise à 120 °C

Elle diminue progressivement sous 100 °C

Explication

À l’ébullition, la température de l’eau reste à 100 °C pendant que le liquide se transforme en vapeur; le palier dure jusqu’à la disparition de l’eau liquide. Une hausse continue ou la valeur de 120 °C ne décrit pas cette ébullition sous pression normale.

Question 15

15. Une pièce de métal est chauffée jusqu’à devenir très chaude et lumineuse. Quelle couleur peut-elle prendre ?

Une teinte rouge sombre, pouvant aller jusqu’au jaune.

Une teinte verte, pouvant aller jusqu’au jaune.

Une teinte orangée, pouvant aller jusqu’au bleu.

Une teinte violette, pouvant aller jusqu’au blanc.

Explication

Les objets très chauds apparaissent orangés, voire bleus. Le rouge-jaune, le vert-jaune et le violet-blanc ne correspondent pas aux couleurs indiquées pour ces objets.

Question 16

16. Lors d’une expérience, on refroidit de l’eau pure et sa température reste stable pendant qu’elle se solidifie. À quelle température ce palier apparaît-il ?

Environ

-10\,^{\circ}\mathrm{C}

Entre

-3\,^{\circ}\mathrm{C}

et

-6\,^{\circ}\mathrm{C}

100\,^{\circ}\mathrm{C}

0\,^{\circ}\mathrm{C}

Explication

L’eau pure présente un palier de solidification à $0\,^{\circ}\mathrm{C}$ . La valeur de $100\,^{\circ}\mathrm{C}$ correspond à sa vaporisation, tandis que les températures négatives concernent l’eau salée.

Question 17

17. Un laboratoire veut identifier un corps pur à partir de son changement d’état. Quelle propriété de ses températures de changement d’état peut-il utiliser comme référence ?

Ses températures caractéristiques de changement d’état

La durée nécessaire pour achever le changement d’état

La température ambiante au moment de la mesure

La température de changement d’état d’un mélange voisin

Explication

Chaque corps pur possède des températures de changement d’état de référence qui le caractérisent. Une température ambiante, une durée ou la valeur d’un mélange ne constitue pas cette propriété caractéristique.

QCM : Température et changements d’état (17 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Une commune sale une route où une fine couche d’eau commence à geler par temps légèrement inférieur à $0\,^{\circ}\mathrm{C}$ . Quel effet le sel devrait-il avoir ?

2. On suit la température pendant le changement d’état d’un échantillon inconnu : celle-ci varie au cours de la transformation, contrairement à celle d’un corps pur. Quelle conclusion est la plus appropriée ?

3. Une équipe doit choisir, parmi le zinc, l’aluminium, l’or et le fer, le métal ayant la température d’ébullition la plus élevée. Lequel doit-elle choisir ?

4. Quelle relation existe entre la température d’un objet et la couleur de son rayonnement ?

5. De l’eau est chauffée dans un récipient ouvert, sous une pression normale. À quelle température bout-elle ?

6. Dans une pièce à $20\,°\mathrm{C}$ , un morceau de dioxyde de carbone solide libère un gaz invisible et un brouillard apparaît autour de lui. Quelle explication rend compte de ces observations ?

7. Dans une cocotte-minute, de la vapeur est emprisonnée pendant la cuisson. Quelle conséquence explique que les aliments puissent cuire à 120 °C ?

8. Quelle substance active se trouve dans une chaufferette à acétate de sodium ?

9. En chauffant un échantillon solide, une expérience montre qu’il passe directement à l’état gazeux sans devenir liquide. Quel changement d’état a eu lieu ?

10. Une chaufferette contient une solution d’acétate de sodium encore liquide. Que déclenche le fait de tordre sa plaquette métallique ?

11. Un technicien compare les températures de fusion de l’aluminium, du fer, du zinc et de l’or. Quel métal fond à la température la plus basse, soit $420\,°\mathrm{C}$ ?

12. Après le déclenchement de la solidification dans une chaufferette, quel effet thermique peut-on attendre ?

13. En refroidissant de l’eau salée, un groupe observe un ralentissement de la baisse de température autour de $-4\,^{\circ}\mathrm{C}$ , mais aucun palier horizontal. Quelle interprétation convient ?

14. Pendant l’ébullition, un récipient contient encore de l’eau liquide. Que devient la température de l’eau jusqu’à sa vaporisation complète ?

15. Une pièce de métal est chauffée jusqu’à devenir très chaude et lumineuse. Quelle couleur peut-elle prendre ?

16. Lors d’une expérience, on refroidit de l’eau pure et sa température reste stable pendant qu’elle se solidifie. À quelle température ce palier apparaît-il ?

17. Un laboratoire veut identifier un corps pur à partir de son changement d’état. Quelle propriété de ses températures de changement d’état peut-il utiliser comme référence ?

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QCM : Température et changements d’état (17 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Une commune sale une route où une fine couche d’eau commence à geler par temps légèrement inférieur à 0 ∘C0\,^{\circ}\mathrm{C}0∘C. Quel effet le sel devrait-il avoir ?

2. On suit la température pendant le changement d’état d’un échantillon inconnu : celle-ci varie au cours de la transformation, contrairement à celle d’un corps pur. Quelle conclusion est la plus appropriée ?

3. Une équipe doit choisir, parmi le zinc, l’aluminium, l’or et le fer, le métal ayant la température d’ébullition la plus élevée. Lequel doit-elle choisir ?

4. Quelle relation existe entre la température d’un objet et la couleur de son rayonnement ?

5. De l’eau est chauffée dans un récipient ouvert, sous une pression normale. À quelle température bout-elle ?

6. Dans une pièce à 20 °C20\,°\mathrm{C}20°C, un morceau de dioxyde de carbone solide libère un gaz invisible et un brouillard apparaît autour de lui. Quelle explication rend compte de ces observations ?

7. Dans une cocotte-minute, de la vapeur est emprisonnée pendant la cuisson. Quelle conséquence explique que les aliments puissent cuire à 120 °C ?

8. Quelle substance active se trouve dans une chaufferette à acétate de sodium ?

9. En chauffant un échantillon solide, une expérience montre qu’il passe directement à l’état gazeux sans devenir liquide. Quel changement d’état a eu lieu ?

10. Une chaufferette contient une solution d’acétate de sodium encore liquide. Que déclenche le fait de tordre sa plaquette métallique ?

11. Un technicien compare les températures de fusion de l’aluminium, du fer, du zinc et de l’or. Quel métal fond à la température la plus basse, soit 420 °C420\,°\mathrm{C}420°C ?

12. Après le déclenchement de la solidification dans une chaufferette, quel effet thermique peut-on attendre ?

13. En refroidissant de l’eau salée, un groupe observe un ralentissement de la baisse de température autour de −4 ∘C-4\,^{\circ}\mathrm{C}−4∘C, mais aucun palier horizontal. Quelle interprétation convient ?

14. Pendant l’ébullition, un récipient contient encore de l’eau liquide. Que devient la température de l’eau jusqu’à sa vaporisation complète ?

15. Une pièce de métal est chauffée jusqu’à devenir très chaude et lumineuse. Quelle couleur peut-elle prendre ?

16. Lors d’une expérience, on refroidit de l’eau pure et sa température reste stable pendant qu’elle se solidifie. À quelle température ce palier apparaît-il ?

17. Un laboratoire veut identifier un corps pur à partir de son changement d’état. Quelle propriété de ses températures de changement d’état peut-il utiliser comme référence ?

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6. Dans une pièce à $20\,°\mathrm{C}$ , un morceau de dioxyde de carbone solide libère un gaz invisible et un brouillard apparaît autour de lui. Quelle explication rend compte de ces observations ?

11. Un technicien compare les températures de fusion de l’aluminium, du fer, du zinc et de l’or. Quel métal fond à la température la plus basse, soit $420\,°\mathrm{C}$ ?

13. En refroidissant de l’eau salée, un groupe observe un ralentissement de la baisse de température autour de $-4\,^{\circ}\mathrm{C}$ , mais aucun palier horizontal. Quelle interprétation convient ?