Les états de la matière — exercices corrigés

Au collège, on classe la matière qui t'entoure selon ses états physiques. Combien d'états de la matière distingue-t-on ?

Yasmine verse de l'eau dans la théière pour préparer le thé. Dans quel état se trouve cette eau qui coule et prend la forme de la théière ?

Amine sort un glaçon du congélateur. Ce glaçon dur, qui garde sa forme dans sa main, est dans quel état ?

Quel état de la matière n'a NI forme propre NI volume propre, c'est-à-dire qu'il occupe tout l'espace qu'on lui laisse ?

Quelles propriétés possède un solide, comme un caillou ramassé dans la cour ?

Au repos, le thé dans un verre montre une surface libre plane et horizontale. Quel état cela caractérise-t-il ?

Parmi les éléments suivants, lequel est un liquide ?

Dans le modèle particulaire, dans quel état les particules sont-elles très espacées, désordonnées, rapides, avec beaucoup de vide entre elles ?

Dans le modèle particulaire, dans quel état les particules sont-elles serrées les unes contre les autres, bien rangées, et vibrent simplement sur place ?

Au-dessus d'un verre de thé brûlant, tu vois un petit nuage blanc s'élever. De quoi est-il fait ?

« L'air a une masse. »

« Le sucre en poudre est un liquide. »

« Un gaz occupe tout le volume du récipient qui le contient. »

« La vapeur d'eau, qui est un gaz, est invisible. »

« Un liquide a une forme propre. »

« On peut facilement comprimer un solide en appuyant dessus. »

Voici une liste : le fer, l'eau liquide, le sable, l'air, la glace, le lait, le bois. Combien de ces éléments sont des solides ?

Voici une liste : l'air, l'huile, la vapeur d'eau, le bois, le dioxygène, le sucre, l'azote.

Combien de ces éléments sont des gaz ?

Un litre d'air a une masse d'environ 1,2 g. Quelle est la masse de 2 litres d'air ?

Voici une liste : l'eau, le sel, le lait, le verre, l'huile, le fer.

Combien de ces éléments sont des liquides ?

Avec une seringue dont tu bouches l'extrémité, tu arrives à enfoncer un peu le piston quand elle est pleine d'air, mais tu n'y arrives presque pas quand elle est pleine d'eau. Pourquoi peut-on comprimer un gaz mais pas un liquide ?

Yasmine verse toute l'eau d'un verre dans une bouteille de forme différente. Qu'est-ce qui change pour cette eau ?

Un solide et un liquide ont des points communs et une différence essentielle. Quelle propriété permet de distinguer un solide d'un liquide ?

Amine gonfle bien son ballon de foot avant le match. À l'intérieur, l'air est dans quel état, et possède-t-il une masse ?

Dans la cuisine, une bouteille de butane permet de stocker beaucoup de butane dans un récipient assez petit. Pour y parvenir, le butane a été…

On modélise la matière par de petites particules. Quelle affirmation décrit correctement le modèle particulaire d'un liquide ?

Salma ouvre un flacon de parfum dans un coin du salon. Quelques instants plus tard, on sent l'odeur dans toute la pièce. Quelle propriété du gaz cela illustre-t-il ?

Un glaçon posé sur une table garde sa forme tant qu'il ne fond pas. À l'échelle des particules, pourquoi un solide garde-t-il sa forme ?

Au souk, Karim verse de la semoule dans un bol : elle épouse parfaitement la forme du bol, comme le ferait un liquide. Pourtant, la semoule reste un solide. Pourquoi ?

Devant un feu de camp, Salma affirme : « La fumée qui monte, c'est un gaz comme un autre, puisqu'on la voit flotter dans l'air. » Explique pourquoi son raisonnement est inexact, et dis ce qu'est réellement la fumée.

« Quand la glace fond et devient de l'eau liquide, les particules d'eau se transforment en une autre substance. » Cette affirmation est-elle vraie ou fausse ?

« Un gaz comprimé occupe moins de place qu'à l'air libre. » Cette affirmation est-elle vraie ou fausse ?

« Dans un verre, de la glace et de l'eau liquide peuvent coexister en même temps. » Cette affirmation est-elle vraie ou fausse ?

« L'huile a un volume propre. » Cette affirmation est-elle vraie ou fausse ?

« Dans un gaz, les particules se touchent les unes les autres. » Cette affirmation est-elle vraie ou fausse ?

Amine pose un ballon dégonflé sur une balance : elle indique $420$ g. Il gonfle le ballon avec une pompe, le repose sur la balance : elle indique maintenant $423$ g. Quelle est la masse de l'air ajouté dans le ballon ?

Un litre d'air a une masse d'environ $\mathrm{1,2}$ g. Quelle est la masse de $5$ litres d'air ?

Voici une liste de neuf corps : le fer, le sable, la glace, le bois, l'eau, l'huile, le lait, l'air, le dioxygène. Combien d'entre eux ont un volume propre ?

Un gaz occupe un volume de $6$ L dans une seringue. Karim pousse le piston et le comprime jusqu'à ne plus occuper que $2$ L. Par combien son volume a-t-il été divisé ?

Reprends la même liste de neuf corps : le fer, le sable, la glace, le bois, l'eau, l'huile, le lait, l'air, le dioxygène. Combien d'entre eux n'ont pas de forme propre ?

Yasmine sert un verre de thé bien chaud. Elle voit un petit nuage blanc juste au-dessus et dit : « Ça, c'est de la vapeur d'eau, donc un gaz. » A-t-elle raison ?

Karim affirme : « L'huile d'argan n'est pas un liquide, parce qu'un liquide, c'est de l'eau. » Que faut-il lui répondre ?

Amine bouche le bout d'une seringue pleine d'eau et pousse fort sur le piston. Il dit : « Si je pousse assez, je vais réussir à tasser l'eau dans un plus petit espace. » A-t-il raison ?

Karim affirme : « Un gaz n'a pas de masse puisqu'on ne le voit pas. » Réfute son raisonnement en proposant une expérience simple qui prouve que l'air a bien une masse, et explique ce que l'on mesure.

Yasmine part camper et veut emporter beaucoup de gaz pour cuisiner pendant plusieurs jours, sans transporter un énorme volume. Elle prend une bouteille de butane. Explique, avec le modèle particulaire, pourquoi on peut faire tenir autant de gaz dans une bouteille aussi petite.

Salma classe le sable parmi les liquides « parce qu'il coule entre les doigts et qu'il prend la forme du seau ». Explique son erreur en t'appuyant sur le modèle particulaire, et dis à quel état appartient réellement le sable.

Tu veux prouver de façon rigoureuse que l'air a une masse. Parmi ces protocoles, lequel le démontre le mieux ?

L'eau peut exister en glace (solide), en eau liquide et en vapeur (gaz). D'après le modèle particulaire, qu'est-ce qui reste identique dans ces trois états ?

À Ifrane, en hiver, on voit nettement de la buée sortir de la bouche quand on respire ; en été, on ne voit presque rien. Quelle explication est correcte ?

On peut comprimer un gaz, mais pas un solide. Quelle affirmation explique correctement cette différence à l'aide du modèle particulaire ?

D'après le modèle particulaire, que se passe-t-il pour les particules d'un solide quand on le chauffe fortement ?

Le sucre en poudre s'écoule et prend la forme du récipient, comme un liquide. Quelle justification montre que c'est pourtant un solide ?

Amine croit que « liquide » veut dire « eau ». Pour lui montrer qu'il a tort, tu veux donner le meilleur contre-exemple. Lequel choisis-tu ?

« Tout ce qui s'écoule est un liquide. »

« Quand on comprime un gaz dans une bouteille, sa masse augmente. »

« Le nuage blanc visible au-dessus d'une casserole d'eau bouillante est de la vapeur d'eau à l'état gazeux. »

« Dans un solide, les particules sont totalement immobiles. »

« L'air est de la matière. »

En gonflant un pneu, sa masse passe de $\mathrm{8,200}$ kg à $\mathrm{8,236}$ kg. Quelle est la masse de l'air injecté, exprimée en grammes ?

Un litre d'air a une masse d'environ $\mathrm{1,2}$ g. Une salle de classe contient $50000$ L d'air. Quelle est la masse de cet air, exprimée en kilogrammes ?

À l'air libre, une certaine quantité de gaz occupe $12$ L. Comprimée dans un pneu, cette même quantité de gaz tient dans $\mathrm{1,5}$ L. Par combien le volume a-t-il été divisé ?

Voici une liste de 10 corps : le fer, le sable, la glace, le bois, le sel, l'eau, l'huile, l'air, le dioxygène, la vapeur d'eau. Combien d'entre eux sont des solides ?

Un litre d'air a une masse d'environ $\mathrm{1,2}$ g. Quelle est la masse de $3$ litres d'air, exprimée en milligrammes ?