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Thème 1 - Organisation et transformations de la matière
Thème 2 - Mouvement et interactions
Thème 3 - L'énergie et ses conversions
Thème 4 - Des signaux pour observer et communiquer
Nos dossiers d'actualité
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Chapitre 2
Activité 2 - Activité documentaire

Qu'est-ce que l'air liquide ?

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Compétence : Lire et comprendre des documents scientifiques pour en extraire des informations.
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Problématique de l'activité
Placeholder pour Photographie d'un camion citerne Air Liquide stationné près d'un bâtiment industriel, avec deux voitures.Photographie d'un camion citerne Air Liquide stationné près d'un bâtiment industriel, avec deux voitures.

On voit parfois des camions citernes avec l'inscription « air liquide ». Qu'y a-t-il dans leurs citernes ?
Comment rend-on l'air liquide et à quoi cela sert-il ?
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Doc. 1
Obtenir de l'air liquide.

L'air liquide est le fruit d'un procédé industriel complexe : il faut d'abord débarrasser l'air des poussières, de la vapeur d'eau et du dioxyde de carbone qu'il contient. Les molécules de l'air sont ensuite « ralenties » grâce à plusieurs compressions et détentes successives qui font chuter sa température. À -200 °C, les molécules sont assez lentes pour se rassembler sans s'attacher : l'air devient liquide !
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Doc. 2
La distillation au laboratoire.

Placeholder pour Schéma : distillation d'un mélange homogène. Appareil avec chauffe-ballon, colonne de distillation, réfrigérant, thermomètre et distillat.Schéma : distillation d'un mélange homogène. Appareil avec chauffe-ballon, colonne de distillation, réfrigérant, thermomètre et distillat.

La distillation permet de séparer les mélanges liquides homogènes. Les éléments du montage remplissent les mêmes fonctions que dans l'industrie.
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Doc. 3
Distiller de l'air !

On peut séparer les constituants d'un liquide par chauffage progressif si leurs températures d'ébulition sont différentes. Dans le cas de l'air liquide, dès -196 °C, on récupère le diazote. À -186 °C vient l'argon, à -183 °C le dioxygène, etc. À nouveau liquifiés, ces gaz servent dans l'industrie et la santé.
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Vocabulaire

  • La compression : réduction du volume d'un gaz.
  • La détente : augmentation du volume d'un gaz.
  • La distillation : ébullition suivie d'une liquéfaction.
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Questions

Exploration et analyse des documents

1. Quels changements permettent à l'air de devenir liquide ?
2. Doc. 1 et Doc. 3 Retrouve les noms des différents composants de l'air.
3. Quelle technique permet de les séparer ?
4. Explique comment cette séparation est possible.

Synthèse

5. Indique les fonctions du chauffe-ballon et du réfrigérant utilisés au laboratoire.
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Pour réussir cette activité

  • J'ai compris et réexpliqué comment on liquéfie l'air.
  • J'ai compris et réexpliqué l'utilité de la distillation.
  • J'ai compris et réexpliqué le fonctionnement de la distillation.
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