Les propriétés de l'air
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Connaitre quelques propriétés de la matière gazeuse.
Niveau préconisé : 4e
- L’air qui nous entoure est à l’état gazeux.
- Comme l’air est une matière, il possède différentes propriétés :
- La masse : l’air « pèse » quelque chose, même s’il est très léger. La masse d’un litre d’air est égale à 1 g.
- Le volume : l’air occupe une place, on peut
remplir un récipient d’air ou transvaser
de l’air d’un récipient à un
autre.
- On peut comprimer l’air, c'est-à-dire faire entrer une même quantité d’air dans un espace plus petit.
- On peut aussi dilater l’air, sous l’effet de la chaleur, c'est-à-dire qu’une même quantité d’air occupe un espace plus grand.
- L’air offre une résistance aux autres matières. C’est la raison pour laquelle un parachute ralentit la chute d’une personne, car il s’appuie sur l’air.
L’air est une matière qui est invisible. En général, l’air n’est pas une matière solide ni une matière liquide, c’est une matière gazeuse. On peut sentir l’air se déplacer quand il y a du vent. L’atmosphère qui entoure la Terre est constituée d’air.
Composition de l'air
Puisque l’air est de la matière, on peut le peser, même s’il est très léger. On dit qu’il a une masse.
Si on pèse un ballon de foot dégonflé puis qu’on le pèse une seconde fois après l’avoir gonflé, on remarque qu’il est plus lourd gonflé. C’est le poids ou la masse de l’air.
Expérience montrant que l'air a une masse
L’air est généralement gazeux. Il occupe tout l’espace qui lui est proposé. C’est pourquoi on dit qu’il a un volume.
En effet, on peut remplir un récipient d’air, une bouteille ou un ballon par exemple.
Dans les conditions normales de température et de pression (à la température de 20 °C et à la pression atmosphérique), la masse d’un litre d’air est de l’ordre de 1 g.
L’air peut changer de volume, c'est-à-dire qu’une même quantité d’air peut occuper plus ou moins de place.
On peut comprimer l’air. On dit que l’air est compressible.
Quand on gonfle un pneu de vélo, on ajoute de plus en plus d’air dans un espace qui ne varie pas donc on comprime l’air à l’intérieur.
C’est la même chose quand on gonfle un pneu de voiture.
L'ajout d'air dans un
pneu entraine une compression de l'air présent
dans ce pneu
Quand on comprime de l’air, sa masse (son poids) ne change pas, c’est simplement son volume qui change.
La compression diminue les
espaces vides entre les molécules
L’air peut se dilater, c'est-à-dire qu’une même quantité d’air peut occuper plus de place.
L’air se dilate sous l’effet de la chaleur, c'est-à-dire que plus on le chauffe, plus il occupe d’espace. Quand l’air se dilate, il devient alors plus léger.
C’est comme cela qu’on fait voler une montgolfière : on chauffe l’air qui est à l’intérieur, il se dilate et devient plus léger que l’air situé à l’extérieur de la montgolfière. C’est ainsi que la montgolfière peut s’élever dans le ciel. Pour faire redescendre la montgolfière, il suffit de laisser l’air se refroidir dans le ballon.
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| On chauffe l'intérieur du ballon | Le ballon se soulève... | ...et il s'envole. |
L’air est une matière donc il offre une résistance.
C’est grâce à cela qu’on peut utiliser un parachute. Le parachute descend lentement car l’air qui est présent dans le ciel offre une résistance à la toile du parachute. Plus le parachute est grand, plus la résistance de l’air est grande et l’objet descend lentement.
De la même façon, un avion peut voler car il « s’appuie » sur l’air présent dans le ciel grâce à ses ailes.
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| Un parachute | Un avion |
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