Physique-Chimie 1re

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Le modèle microscopique des fluides
P.236

ACTIVITÉ D'EXPLORATION


1
Le modèle microscopique des fluides





La matière est composée d’entités microscopiques. Ces entités peuvent s’assembler pour former un solide, un gaz ou un liquide.

➜ La modélisation de la structure microscopique des fluides rend-elle compte de leurs propriétés macroscopiques ?


Par intuition

La pression dans un récipient augmente-t-elle forcément quand le nombre de molécules augmente ?


Doc. 1
Comment modéliser les fluides ?

Modéliser les fluides

Un fluide est une substance à l’état liquide ou gazeux. On modélise la structure microscopique d’un fluide :
  • par des atomes (ou molécules) identiques pour un corps pur ;
  • par des atomes de plusieurs sortes pour un mélange.

Dans tous les cas, les molécules sont en mouvement désordonné les unes par rapport aux autres. Dans un gaz, la distance entre les molécules est grande par rapport à la dimension d’une molécule. Dans un liquide, les distances entres les molécules sont du même ordre de grandeur que la dimension des molécules.

Doc. 2
Molécules et paroi : le choc !

Les chocs des molécules sur les parois correspondent à une action mécanique individuelle très faible. Cependant, les chocs étant très nombreux une action mécanique globale macroscopique apparaît.

C’est cette action mécanique sur une paroi qui permet de déterminer la pression d’un fluide.

Molécules et paroi

Doc. 3
Simuler le comportement des molécules

Simuler le comportement des molécules

Rappel

La température en kelvin (K) est égale à :
(°C) 273,15 donc : 0 °C 273,15 K.

Supplément numérique

Découvrez la simulation « État de la matière » et observez le comportement des molécules.

Compétence

RAI/ANA : Faire le lien entre les modèles microscopiques et les grandeurs macroscopiques

Questions

1. Doc. 1 Retrouver à partir de l’animation en ligne les caractéristiques des solides et des fluides dans le cas de l’eau .


2. Combien de paramètres (volume, température, etc.) peut-on faire varier en même temps pour l’étude du modèle proposé ?


3. Doc. 2 Pourquoi, dans l’animation « État de la matière/changement de phase », la pression de l’enceinte est-elle nulle pour un état liquide ? Que faire pour que la pression soit mesurable dans l’enceinte ?

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Synthèse de l'activité

Établir un tableau avec en regard les propriétés microscopiques du modèle et les propriétés macroscopiques de la matière.
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