Physique-Chimie Cycle 4
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Thème 1 - Organisation et transformations de la matière
Ch. 1
L'eau que nous buvons est-elle pure ?
Ch. 2
La matière : états, masse et volume
Ch. 3
Les changements d'état de la matière
Ch. 4
Les mélanges
Ch. 5
La matière à l'échelle microscopique
Ch. 6
Que trouve-t-on dans l'air ?
Ch. 7
Les transformations chimiques et la pollution
Ch. 8
Modélisation des transformations chimiques
Ch. 9
Les ions dans notre quotidien
Ch. 10
Quand les acides et les bases réagissent
Ch. 11
Introduction à la masse volumique
Ch. 12
La masse volumique
Ch. 13
La matière, dans l'espace et dans l'Univers
Ch. 14
De l'Univers aux atomes
Thème 2 - Mouvement et interactions
Ch. 15
Introduction à la vitesse et au mouvement
Ch. 16
Repérage de mouvement et mesure de vitesse
Ch. 17
Vitesse et mouvement
Ch. 18
Les interactions
Ch. 19
Les forces
Ch. 20
Le poids
Thème 3 - L'énergie et ses conversions
Ch. 21
Introduire la notion d'énergie
Ch. 22
Conversion et transfert de l'énergie
Ch. 23
La conservation de l'énergie
Ch. 24
Les circuits électriques
Ch. 25
La tension et l'intensité
Ch. 26
Relations entre grandeurs dans les circuits électriques
Ch. 27
Résistance et loi d'Ohm
Ch. 28
Puissance et énergie en électricité
Thème 4 - Des signaux pour observer et communiquer
Ch. 29
Le son
Ch. 30
La lumière
Ch. 31
Vitesse de propagation des signaux
Ch. 32
Des signaux au-delà de la perception humaine
Chapitre 2
Activité 2 - Activité documentaire

Qu'est-ce que l'air liquide ?

Compétence : Lire et comprendre des documents scientifiques pour en extraire des informations.
Problématique de l'activité
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Crédits : Dr. Bernd Gross/Wikimedia

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 ?

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 !

Doc. 2
La distillation au laboratoire.

La distillation au laboratoire.
Le zoom est accessible dans la version Premium.

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

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.

Vocabulaire

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

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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