Physique-chimie, Quatrième • Exercices corrigés à Montréal

Fiche de révision : masse volumique, pression et gaz (Quatrième)

Q: Pourquoi un bateau en acier flotte-t-il alors que l'acier coule ?

Parce que la flottaison se décide sur la masse volumique moyenne de l'objet entier, air compris, et non sur celle de son matériau. Une coque d'acier renferme un très grand volume d'air : l'ensemble a une masse volumique inférieure à celle de l'eau, donc il flotte. Un bloc d'acier plein, lui, coule.

Q: Comment mesurer le volume d'un objet de forme irrégulière ?

Par déplacement d'eau. On lit le niveau dans une éprouvette graduée, on plonge l'objet, on relit le niveau : la différence donne le volume, en millilitres, qui sont aussi des centimètres cubes. La méthode échoue si l'objet flotte, auquel cas il faut le maintenir immergé, ou s'il se dissout.

Q: Combien vaut la pression à trente mètres de profondeur ?

Quatre bars. On part d'un bar en surface, la pression atmosphérique, puis on ajoute un bar par tranche de dix mètres d'eau. Trente mètres ajoutent donc trois bars, ce qui fait quatre au total. Oublier le bar de départ est l'erreur la plus fréquente de ce calcul.

Q: Pourquoi un mètre carré vaut-il dix mille centimètres carrés ?

Parce qu'une surface se mesure dans deux directions. Un mètre vaut cent centimètres, et un carré d'un mètre de côté contient donc cent fois cent petits carrés d'un centimètre, soit dix mille. Pour les volumes, le facteur s'applique trois fois : un mètre cube vaut un million de centimètres cubes.

Q: Le gaz comprimé dans une bouteille est-il plus lourd ?

Non, sa masse ne change pas : comprimer rapproche les particules, cela n'en crée aucune. C'est le volume qui diminue, donc la masse volumique qui augmente. Une bouteille remplie de gaz comprimé est plus lourde qu'une bouteille vide parce qu'on y a mis plus de gaz, pas parce que le gaz s'est alourdi.

Ce chapitre tient en deux formules, $\rho=\frac{m}{V}$ et $p=\frac{F}{S}$ , et pourtant il coûte cher au contrôle. La raison est simple : ce sont des RAPPORTS, et un rapport se comprend mal tant qu'on raisonne sur les quantités prises séparément.

Cette fiche est écrite pour les élèves de Quatrième du programme français, à Montréal comme ailleurs. La série d'exercices corrigés du même chapitre met ensuite chaque réflexe à l'épreuve.

Le fil du chapitre

La masse volumique et la pression sont deux RAPPORTS, pas deux quantités : ni la taille de l'échantillon, ni la force seule ne les fixent. Les points se perdent en comparant des masses là où il fallait comparer des rapports, et en oubliant une conversion.

Ce chapitre fait partie de Physique-chimie en Quatrième

Avant ce chapitre

Cette fiche suppose ces notions acquises. Si une méthode ci-dessous reste opaque, c'est presque toujours l'une d'elles qui manque, pas la fiche.

États de la matière, masse et volumeCinquième Fiche

Remonter plus loin : la chaîne complète (2 chapitres) ↓

Le chemin de remédiation, du plus ancien au plus proche. Un élève qui reprend ce chapitre de zéro le reprend dans cet ordre.

1La matière et ses étatsSixième
2États de la matière, masse et volumeCinquième

L'essentiel

La masse volumique est un RAPPORT, pas une masse

• $\rho=\frac{m}{V}$ , en g/cm³ ou en kg/m³, avec $1$ g/cm³ $=1000$ kg/m³.
• Elle ne change pas quand on coupe l'échantillon : masse et volume sont divisés par le même nombre.
• Elle se réarrange en $m=\rho\times V$ et $V=\frac{m}{\rho}$ , et l'on choisit la forme selon ce que l'énoncé demande.
• À connaître : eau $1{,}0$ ; glace $0{,}92$ ; bois $0{,}7$ ; aluminium $2{,}7$ ; fer $7{,}9$ ; cuivre $8{,}9$ ; plomb $11{,}3$ ; air $1{,}3$ gramme par litre. Et $1$ mL $=1$ cm³.

Même MASSE, volumes très différents : le plomb tient dans

89

cm³ quand le bois en occupe

1400

. C'est le rapport

\frac{m}{V}

qui caractérise la matière, jamais la masse seule.

La masse volumique est une CARTE D'IDENTITÉ du matériau : c'est pour cela qu'un exercice d'identification donne toujours une masse et un volume, jamais l'un des deux seulement.

Flotter ou couler, et comment mesurer un volume

• Un corps FLOTTE si sa masse volumique est INFÉRIEURE à celle du liquide. Ce n'est jamais une question de masse : un porte-conteneurs flotte, un trombone coule.
• Pour un objet CREUX, on compare la masse volumique MOYENNE de l'ensemble, contenu compris. C'est ainsi qu'une coque d'acier flotte.
• Volume d'une forme géométrique : à la règle, puis la formule. Volume d'une forme irrégulière : par DÉPLACEMENT D'EAU, le volume étant la différence des deux niveaux.
• La méthode du déplacement échoue si le solide se DISSOUT ou s'il FLOTTE : il faut alors le maintenir immergé, par exemple avec une aiguille.

La pression est un rapport elle aussi

• $p=\frac{F}{S}$ , avec la force en NEWTONS, la surface en MÈTRES CARRÉS et la pression en PASCALS.
• Conversion des surfaces : $1$ m² $=10\,000$ cm², le facteur étant le CARRÉ de celui des longueurs.
• Le poids se calcule par $P=m\times g$ , avec $g\approx 10$ N/kg : une masse de $1$ kg pèse environ $10$ N.
• À force égale, diviser la surface par trois multiplie la pression par trois : c'est le principe du clou, du couteau et du talon aiguille.

Le même bloc, donc le même POIDS, exerce une pression trois fois plus forte posé sur sa petite face :

p=\frac{F}{S}

ne dépend pas de la force seule, mais du rapport des deux.

L'erreur d'unité est ici plus fréquente que l'erreur de formule. Convertir la surface en mètres carrés AVANT de diviser fait gagner un point à chaque exercice.

Pression atmosphérique, pression dans l'eau, et les gaz

• PRESSION ATMOSPHÉRIQUE : environ $1013$ hectopascals, soit $101\,300$ pascals ou $1$ bar. Elle s'exerce dans TOUTES les directions, ce qui explique qu'on ne la sente pas.
• SOUS L'EAU : on part de $1$ bar en surface et l'on ajoute $1$ bar par tranche de $10$ mètres. À $30$ mètres, la pression vaut donc $4$ bars.
• Les GAZ sont COMPRESSIBLES, parce que leurs particules sont éloignées. Les liquides ne le sont pas : leurs particules sont déjà au contact.
• Comprimer un gaz ne change pas sa MASSE, mais réduit son volume, donc AUGMENTE sa masse volumique.

Les pièges qui coûtent des points

Les erreurs ci-dessous sont celles que je corrige le plus souvent en séance. Chacune coûte des points sur une copie, même quand le raisonnement est juste.

1. Expliquer la flottaison par la masse

toute la question

Ce qu'il ne faut pas écrire

« Le bateau pèse $10\,000$ tonnes et le caillou $200$ grammes, donc le caillou flotte plus facilement. »

Ce qu'il faut écrire

« On compare les MASSES VOLUMIQUES : celle du caillou vaut environ $2{,}5$ g/cm³, supérieure à $1{,}0$ , donc il coule; celle du bateau, coque et air compris, est inférieure à $1{,}0$ , donc il flotte. »

Pourquoi : La flottaison compare deux rapports, pas deux masses. Un objet creux a une masse volumique MOYENNE très faible, et c'est elle qui décide, pas la masse de l'acier.

2. Croire que la masse volumique dépend de la taille du morceau

2 points, et l'identification du matériau

Ce qu'il ne faut pas écrire

« Ce petit morceau de fer est léger, donc sa masse volumique est plus petite. »

Ce qu'il faut écrire

« En coupant le morceau, on divise la masse ET le volume par le même nombre : le rapport ne bouge pas. La masse volumique du fer vaut $7{,}9$ g/cm³, quel que soit le morceau. »

Pourquoi : C'est ce qui fait de $\rho$ une carte d'identité : elle est la même pour un clou et pour une poutre. Une grandeur qui change avec la taille ne pourrait identifier aucun matériau.

3. Oublier le carré dans la conversion des surfaces

toute la question, avec un résultat cent fois trop grand

Ce qu'il ne faut pas écrire

« $1$ m² $=100$ cm², puisque $1$ m $=100$ cm. »

Ce qu'il faut écrire

« $1$ m² $=100\times 100=10\,000$ cm² : le facteur des surfaces est le CARRÉ de celui des longueurs. »

Pourquoi : Une surface se mesure dans deux directions, donc le facteur s'applique deux fois. Le même raisonnement donne $1$ m³ $=1\,000\,000$ cm³ pour les volumes.

4. Calculer une pression sans convertir les unités

toute la question

Ce qu'il ne faut pas écrire

« $F=500$ g et $S=20$ cm², donc $p=\frac{500}{20}=25$ pascals. »

Ce qu'il faut écrire

« La force est un POIDS en newtons : $P=0{,}5\times 10=5$ N. La surface est en mètres carrés : $20$ cm² $=0{,}002$ m². Donc $p=\frac{5}{0{,}002}=2500$ pascals. »

Pourquoi : La formule $p=\frac{F}{S}$ ne donne des pascals que si l'on entre des newtons et des mètres carrés. Une masse en grammes divisée par des centimètres carrés ne produit aucune unité connue.

5. Oublier la pression atmosphérique sous l'eau

1 à 2 points, à chaque profondeur calculée

Ce qu'il ne faut pas écrire

« À $30$ mètres de profondeur, la pression vaut $3$ bars. »

Ce qu'il faut écrire

« On part de $1$ bar en surface, puis on ajoute $1$ bar par tranche de $10$ mètres : $1+3=4$ bars. »

On part de

1

bar en surface et l'on AJOUTE

1

bar par tranche de

10

mètres : à

30

mètres la pression vaut

4

bars, jamais

3

. L'atmosphère pèse toujours par dessus.

Pourquoi : L'atmosphère continue de peser au dessus de l'eau : sa pression s'ajoute à celle de la colonne d'eau. C'est aussi pourquoi le calcul commence à $1$ et non à $0$ .

6. Confondre la masse et le poids

1 point, et la pression calculée avec la mauvaise grandeur

Ce qu'il ne faut pas écrire

« Cet objet a un poids de $2$ kilogrammes. »

Ce qu'il faut écrire

« Cet objet a une MASSE de $2$ kilogrammes et un POIDS de $20$ newtons, puisque $P=m\times g$ avec $g\approx 10$ N/kg. »

Pourquoi : La masse est une quantité de matière, identique partout; le poids est une force, qui change avec l'astre. Sur la Lune, la masse reste $2$ kg et le poids tombe à environ $3{,}3$ N.

7. Croire qu'un liquide se comprime comme un gaz

toute la question d'interprétation particulaire

Ce qu'il ne faut pas écrire

« En poussant le piston, je comprime l'eau de la seringue. »

Ce qu'il faut écrire

« Les particules d'un liquide sont déjà au contact : le piston ne bouge pas. Seuls les GAZ sont compressibles, parce que leurs particules sont éloignées les unes des autres. »

Pourquoi : C'est exactement ce que le modèle particulaire sert à expliquer : la compressibilité mesure l'espace VIDE entre les particules, et il n'y en a presque pas dans un liquide.

8. Croire que comprimer un gaz augmente sa masse

2 points, et un raisonnement particulaire faux

Ce qu'il ne faut pas écrire

« Le gaz comprimé dans la bouteille est plus lourd, donc il y a plus de matière. »

Ce qu'il faut écrire

« La MASSE ne change pas, c'est le VOLUME qui diminue. La masse volumique augmente donc, mais aucune particule n'a été créée. »

Pourquoi : Comprimer, c'est rapprocher les particules, pas en ajouter. La confusion vient de ce que la masse volumique augmente : elle est plus grande, la masse est la même.

Quelle méthode choisir

Quelle formule selon ce que l'énoncé demande

On repère d'abord les deux grandeurs données et celle qui est demandée. La formule suit, et la conversion se fait AVANT le calcul.

Si on donne une masse et un volume, on demande le matériau → $\rho=\frac{m}{V}$ , puis comparaison au tableau des valeurs connues

Exemple : $54$ g pour $20$ cm³ donnent $2{,}7$ g/cm³, donc de l'aluminium
Si on donne le matériau et le volume, on demande la masse → $m=\rho\times V$

Exemple : $2$ litres d'eau pèsent $2$ kg
Si on donne le matériau et la masse, on demande le volume → $V=\frac{m}{\rho}$

Exemple : $1$ kg de plomb occupe $\frac{1000}{11{,}3}\approx 89$ cm³
Si on demande si l'objet flotte → comparer $\rho$ à celle du LIQUIDE, en prenant la masse volumique moyenne si l'objet est creux

Exemple : $0{,}7<1{,}0$ : le bois flotte sur l'eau
Si on donne une force et une surface de contact → $p=\frac{F}{S}$ , après conversion en newtons et en mètres carrés

Exemple : $5$ N sur $0{,}002$ m² donnent $2500$ pascals

Si l'énoncé donne une masse et non une force, calculer d'abord le poids $P=m\times g$ .
Si on demande la pression à une profondeur → $1$ bar en surface, plus $1$ bar par tranche de $10$ mètres

Exemple : à $30$ mètres, $1+3=4$ bars

Devant un résultat, on se demande toujours s'il est plausible : une masse volumique de $50$ g/cm³ n'existe pas, la plus grande valeur courante étant celle du plomb, $11{,}3$ .

Comment mesurer le volume d'un solide

La méthode dépend de la forme de l'objet et de son comportement dans l'eau, pas de sa taille.

Si l'objet a une forme géométrique simple → mesurer à la règle et appliquer la formule du volume

Exemple : un pavé de $2\times 3\times 5$ cm a un volume de $30$ cm³
Si l'objet a une forme irrégulière et coule → DÉPLACEMENT D'EAU : le volume est la différence des deux niveaux lus dans l'éprouvette

Exemple : de $50$ mL à $70$ mL : le volume vaut $20$ cm³
Si l'objet FLOTTE → le maintenir immergé, par exemple avec une aiguille, sinon on ne mesure que la partie immergée

Exemple : un bouchon de liège
Si l'objet se DISSOUT ou absorbe l'eau → la méthode du déplacement est faussée : utiliser un autre liquide, ou mesurer autrement

Exemple : un morceau de sucre, une éponge

Dans tous les cas, on retient que $1$ mL $=1$ cm³ : c'est la conversion qui relie la lecture de l'éprouvette au calcul de la masse volumique.

La rédaction attendue

Le correcteur coche des étapes. Les voici dans l'ordre, avec la phrase de conclusion qu'il attend mot pour mot.

Identifier un matériau par sa masse volumique

Quand l'utiliser : L'énoncé donne une masse et un volume et demande de quel matériau il s'agit.

1 Écrire la formule AVANT les nombres : « $\rho=\frac{m}{V}$ . »
2 Vérifier que les deux unités vont ensemble, et convertir si besoin : « $m=54$ g et $V=20$ cm³, donc le résultat sera en g/cm³. »
3 Calculer en montrant le quotient : « $\rho=\frac{54}{20}=2{,}7$ g/cm³. »
4 Comparer au tableau et NOMMER le matériau : « Cette valeur est celle de l'aluminium. »
5 Conclure par une phrase complète, avec l'unité, et signaler la réserve : « Un autre matériau de même masse volumique donnerait la même mesure. »

Phrase de conclusion

La masse volumique de l'échantillon vaut $\rho=\frac{54}{20}=2{,}7$ g/cm³, ce qui correspond à l'aluminium.

Le piège : Rendre le nombre sans unité. Un $2{,}7$ tout seul ne veut rien dire : c'est l'unité qui distingue $2{,}7$ g/cm³ de $2700$ kg/m³, qui est pourtant la même masse volumique.

Barème : En général 1 point pour la formule écrite, 1 point pour le calcul avec l'unité, 1 point pour l'identification et la phrase de conclusion.

Calculer une pression et conclure

Quand l'utiliser : L'énoncé donne une masse ou une force, une surface de contact, et demande une pression.

1 Calculer le POIDS si l'énoncé donne une masse : « $P=m\times g=0{,}5\times 10=5$ N. »
2 Convertir la surface en mètres carrés, en écrivant le facteur : « $S=20$ cm² $=\frac{20}{10\,000}=0{,}002$ m². »
3 Écrire la formule, puis substituer : « $p=\frac{F}{S}=\frac{5}{0{,}002}$ . »
4 Calculer et donner l'unité : « $p=2500$ pascals. »
5 Interpréter si l'énoncé le demande : comparer à la pression atmosphérique, ou dire ce qui se passe si l'on réduit la surface.

Phrase de conclusion

La pression exercée vaut $p=\frac{5}{0{,}002}=2500$ pascals, soit environ quarante fois moins que la pression atmosphérique.

Le piège : Diviser une masse en grammes par une surface en centimètres carrés. Le nombre obtenu n'est ni des pascals ni rien d'autre, et l'erreur passe inaperçue tant qu'on n'écrit pas les unités.

Barème : 1 point pour le poids, 1 point pour la conversion de surface, 1 point pour le calcul avec l'unité.

Vérifier avant de rendre

Cinq minutes de vérification récupèrent plus de points qu'un exercice de plus commencé à la hâte.

Écrire l'unité à chaque ligne, et vérifier le facteur mille

Une masse volumique en g/cm³ multipliée par $1000$ donne des kg/m³. Un résultat qui n'a pas d'unité est faux, un résultat mille fois trop grand signale une conversion oubliée.

$2{,}7$ g/cm³ $=2700$ kg/m³, et non $2{,}7$ kg/m³, ce qui serait plus léger que l'air.
Comparer à l'eau avant de conclure sur la flottaison

Placer mentalement la valeur trouvée par rapport à $1{,}0$ g/cm³. Au dessus, l'objet coule; en dessous, il flotte. Pour un objet creux, la comparaison porte sur la moyenne.

$0{,}92$ pour la glace : elle flotte, et de peu, ce qui explique la partie émergée réduite d'un iceberg.
Contrôler l'ordre de grandeur

Les masses volumiques courantes vont d'environ $0{,}001$ pour l'air à $11{,}3$ pour le plomb. Toute valeur en dehors signale une erreur de calcul ou d'unité.

Un résultat de $50$ g/cm³ est impossible : aucun matériau courant n'atteint cette densité, et c'est le signe d'un volume divisé au lieu d'être multiplié.
Vérifier que la pression sous l'eau part de $1$ bar

Relire la première valeur : à la surface, la pression n'est pas nulle, elle vaut $1$ bar. Un calcul qui commence à $0$ donne une réponse trop petite de $1$ bar partout.

À $20$ mètres, la réponse est $3$ bars, pas $2$ . Le contrôle est immédiat : à $0$ mètre, la formule doit rendre $1$ .

L'exercice type décortiqué

Identifier trois échantillons, puis calculer une pression

Trois échantillons sont mesurés : A pèse $54$ g pour $20$ cm³, B pèse $89$ g pour $10$ cm³, C pèse $35$ g pour $50$ cm³.

1. Identifier chaque matériau et dire s'il flotte sur l'eau.

2. L'échantillon B est posé sur une face de $5$ cm². Calculer la pression exercée sur la table.

On donne $g=10$ N/kg, et les masses volumiques en g/cm³ : bois $0{,}7$ ; aluminium $2{,}7$ ; fer $7{,}9$ ; cuivre $8{,}9$ ; plomb $11{,}3$ .

Étape 1

$\rho_{A}=\dfrac{54}{20}=2{,}7$ g/cm³.

Pourquoi

On écrit le quotient avant de le calculer, et l'unité vient de celles des données : des grammes divisés par des centimètres cubes donnent bien des g/cm³.

Étape 2

$\rho_{B}=\dfrac{89}{10}=8{,}9$ g/cm³ et $\rho_{C}=\dfrac{35}{50}=0{,}7$ g/cm³.

Pourquoi

Les trois calculs sont identiques, ce qui est le signe que la formule est bien un rapport : la taille des échantillons n'intervient nulle part.

Étape 3

Par comparaison au tableau : A est de l'aluminium, B du cuivre, C du bois.

Pourquoi

L'identification se fait par lecture, pas par calcul. On la formule prudemment : un autre matériau de même masse volumique donnerait la même mesure.

Étape 4

Flottaison : $2{,}7>1{,}0$ et $8{,}9>1{,}0$ , donc A et B coulent; $0{,}7<1{,}0$ , donc C flotte.

Pourquoi

On compare les masses volumiques, jamais les masses. C'est ici que l'échantillon C, le plus léger ET le plus volumineux, montre que les deux notions sont indépendantes.

Étape 5

Poids de B : $m=89$ g $=0{,}089$ kg, donc $P=0{,}089\times 10=0{,}89$ N.

Pourquoi

La formule de la pression demande une FORCE. Convertir la masse en kilogrammes puis calculer le poids est l'étape que les copies sautent le plus souvent.

Étape 6

Surface : $S=5$ cm² $=\dfrac{5}{10\,000}=0{,}0005$ m².

Pourquoi

Le facteur est $10\,000$ et non $100$ , parce qu'une surface se mesure dans deux directions. Écrire la fraction plutôt que le résultat rend l'erreur impossible.

Étape 7

$p=\dfrac{F}{S}=\dfrac{0{,}89}{0{,}0005}=1780$ pascals.

Pourquoi

Diviser par un nombre plus petit que $1$ AUGMENTE le résultat : une réponse plus petite que $0{,}89$ signalerait une multiplication au lieu d'une division.

Étape 8

Contrôle : $1780$ pascals représentent environ $\frac{1}{57}$ de la pression atmosphérique, ce qui est plausible pour un petit bloc posé sur une table.

Pourquoi

Comparer à une pression connue est la seule façon de vérifier un ordre de grandeur en pression, où l'intuition ne dit rien de bon.

Conclusion rédigée

A est de l'aluminium et B du cuivre, tous deux coulent; C est du bois et flotte. Le bloc de cuivre posé sur $5$ cm² exerce une pression de $1780$ pascals.

L'erreur classique sur cet exercice : Calculer $p=\frac{89}{5}=17{,}8$ en gardant les grammes et les centimètres carrés. Le nombre obtenu est cent fois trop petit et sans unité valide : il faut passer par le poids en newtons et par la surface en mètres carrés.

À savoir par cœur

• $\rho=\frac{m}{V}$ , et $1$ g/cm³ $=1000$ kg/m³, et $1$ mL $=1$ cm³.
• La masse volumique ne dépend PAS de la taille du morceau : c'est une carte d'identité.
• Un corps flotte si sa masse volumique est INFÉRIEURE à celle du liquide, jamais parce qu'il est léger.
• $p=\frac{F}{S}$ : la force en newtons, la surface en MÈTRES CARRÉS, la pression en pascals.
• $1$ m² $=10\,000$ cm² : le facteur des surfaces est le CARRÉ de celui des longueurs.
• $P=m\times g$ avec $g\approx 10$ N/kg : la masse est en kilogrammes, le poids en newtons.
• Sous l'eau : $1$ bar en surface, plus $1$ bar par tranche de $10$ mètres.
• Comprimer un gaz ne change pas sa masse; cela réduit son volume et augmente sa masse volumique.

Questions fréquentes

Pourquoi un bateau en acier flotte-t-il alors que l'acier coule ?

Parce que la flottaison se décide sur la masse volumique moyenne de l'objet entier, air compris, et non sur celle de son matériau. Une coque d'acier renferme un très grand volume d'air : l'ensemble a une masse volumique inférieure à celle de l'eau, donc il flotte. Un bloc d'acier plein, lui, coule.

Comment mesurer le volume d'un objet de forme irrégulière ?

Par déplacement d'eau. On lit le niveau dans une éprouvette graduée, on plonge l'objet, on relit le niveau : la différence donne le volume, en millilitres, qui sont aussi des centimètres cubes. La méthode échoue si l'objet flotte, auquel cas il faut le maintenir immergé, ou s'il se dissout.

Combien vaut la pression à trente mètres de profondeur ?

Quatre bars. On part d'un bar en surface, la pression atmosphérique, puis on ajoute un bar par tranche de dix mètres d'eau. Trente mètres ajoutent donc trois bars, ce qui fait quatre au total. Oublier le bar de départ est l'erreur la plus fréquente de ce calcul.

Pourquoi un mètre carré vaut-il dix mille centimètres carrés ?

Parce qu'une surface se mesure dans deux directions. Un mètre vaut cent centimètres, et un carré d'un mètre de côté contient donc cent fois cent petits carrés d'un centimètre, soit dix mille. Pour les volumes, le facteur s'applique trois fois : un mètre cube vaut un million de centimètres cubes.

Le gaz comprimé dans une bouteille est-il plus lourd ?

Non, sa masse ne change pas : comprimer rapproche les particules, cela n'en crée aucune. C'est le volume qui diminue, donc la masse volumique qui augmente. Une bouteille remplie de gaz comprimé est plus lourde qu'une bouteille vide parce qu'on y a mis plus de gaz, pas parce que le gaz s'est alourdi.

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Exercices corrigés : Masse volumique, pression et gaz

Une méthode se prouve sur une copie, pas sur une fiche. La série du même chapitre reprend chacun de ces pièges dans un exercice, avec le corrigé rédigé étape par étape.

15 exercices corrigés
150 points
195 minutes

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