1 Expériences avec le gaz roux

	Quand on comprime, la coloration du gaz devient plus foncée. Pourquoi peut-on comprimer un gaz et pourquoi cette coloration qui s'accentue? Les dessins ci-dessous réalisés par un élève essaient d'expliquer le phénomène.

2 Modèle du gaz

La nature étant complexe on  imagine une image simplifiée de la réalité. Cette image simplifiée constitue un modèle. Ce modèle de la matière sera affiné pour expliquer davantage de phénomènes en quatrième puis en troisième.

Un gaz est formé de particules très espacées qui se déplacent très vite. Elles subissent des millions de chocs par seconde entre-elles et contre les parois.  Pour voir une animation dans laquelle on peut modifier la température  en déplaçant un curseur : http://www.andorra.ad/lycee_comte_de_foix/cinetique/cinetique.htm

3 Modèle du liquide.

Un liquide est dense et quasiment incompressible car les particules sont très proches Les particules bougent en roulant les une sur les autres donc le liquide remplit tous les recoins du récipient.

4 Modèle du solide

Ce cube est un cristal naturel, il n'a pas été taillé. On explique sa forme régulière par un empilement régulier de particules immobiles, comme si elle étaient collées, donc le solide conserve sa forme. Un solide est lourd, et il est difficile à comprimer  car les particules sont serrées.

5 Simulation de la fusion d'un solide avec des billes.

On filme des billes. Au départ elles sont bien rangées comme dans un solide, puis elles se déplacent ce qui représente la fusion du solide.

6 Taille des particules d'huile d'olive.

Les particules sont très petites mais on peut calculer l'ordre de grandeur de sa longueur.

Utiliser une cuvette bien propre et bien rincée. On saupoudre la surface d'une cuvette ou d'un plateau de grande taille contenant de l'eau avec une poudre fine comme du talc ou de la poudre de carbone.

 

On prélève une goutte  d'huile d'olive.  Son volume par comparaison à un cube de 1mm3 de côté est  estimée à 0,3 mm3. Placée sur l'eau elle s'étale en une couche épaisse d'une molécule qui repousse la poudre noire.

Le diamètre lu sur la règle est d'environ 20cm=200 mm Donc le rayon vaut 100 mm.

Le volume de l'huile est le même une fois étalé.  La tache est un cylindre très peu épais et e étant l'épaisseur :

V= 3,14 x R x R x e = 3,14 x 100 x 100 x e= 31400 x e

et V = 0,3mm³ = 31400 x e      donc  e = 0,3/31400 = 0,000009 mm

Le résultat n'est pas précis mais il donne une idée de la taille d'une molécule que l'on ne voit pas.