C25 Activité synthèse


Module C – Les fluides

Manuel de l’élève, page 230

Comprimer des fluides Question Qu’arrive-t-il à l’air quand on le comprime ? L’eau réagit-elle de la même manière ?

Boîte à outils 2 Habiletés à utiliser
Utiliser le matériel approprié
Tirer des conclusions

Matériel

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Reproduction autorisée uniquement dans les classes où le manuel Investigation 8 Sciences et technologie est utilisé.

Partie 1
une seringue de 50 ml
un tube flexible de 5 cm
un pince-notes
de l’eau
un évier ou un bol

Partie 2
deux pinces pour burettes
un tube flexible de 5 cm
un pince-notes
quatre masses de 1 kg
de l’eau
un récipient vide
une seringue modifiée de 50 ml, adaptée à une plate-forme

Figure 8.27 Partie 1. Le piston doit être positionné au premier quart du corps de la seringue.

Démarche Partie 1 – Comprimer de l’air 1. Fixe le tube flexible à l’extrémité de la seringue. Positionne le piston au premier quart du corps de la seringue. Ferme le tube au moyen du pince-notes (figure 8.27). 2. Avant d’enfoncer le piston, prédis le niveau jusqu’auquel il s’enfoncera. Note ta prédiction. 3. Enfonce le piston et note le changement de volume qui a eu lieu dans la seringue.

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4. Retire le pince-notes du tube. Mets la seringue dans un évier ou un bol rempli d’eau. Remplis la seringue d’eau au même niveau qu’à l’étape 1 en levant le piston. Si de l’air s’introduit dans la seringue, retourne la seringue de manière à ce que le piston pointe vers le bas. Laisse l’air monter dans la seringue, puis enfonce délicatement le piston jusqu’à ce que tout l’air se soit échappé. Si nécessaire, ajoute de l’eau. Ferme le tube au moyen du pince-notes. 5. Avant d’enfoncer le piston, prédis le niveau jusqu’auquel il s’enfoncera. Note ta prédiction. 6. Avant d’enfoncer le piston, note le volume dans la seringue. Enfonce le piston et note le changement de volume dans la seringue. Partie 2 – Comprimer de l’eau 7. Dresse un tableau semblable au suivant pour noter tes données. Donne un titre à ton tableau. Tableau 8.6 Tableau de données. Force agissant sur la seringue (N)

Volume d’air (ml)

Volume d’eau (ml)

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8. À l’aide des pinces pour burettes, fixe une seringue modifiée (adaptée à une plate-forme) à un support (figure 8.28).

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Figure 8.28 Étape 8. Suis bien les consignes de sécurité. Les pinces doivent être perpendiculaires au support.

9. Fixe le tube flexible à l’extrémité de la seringue. Retire le piston jusqu’à la ligne de 50 ml. Ferme le tube au moyen du pince-notes. Investigation 8 Sciences et technologie

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10. Dépose une masse de 1 kg au centre de la plate-forme. (Cette masse applique une force de 10 N.) Mesure et note le volume d’air sur la seringue. 11. Répète l’étape 10 avec deux masses de 1 kg, pour une masse totale de 2 kg (20 N). 12. Répète l’étape 10 avec 3 kg (30 N) puis 4 kg (40 N). Place les masses au centre de la plate-forme. 13. Enlève toutes les masses. 14. Dégage la seringue des pinces pour burettes et mets-la dans un évier ou un bol d’eau. Remplis la seringue d’eau jusqu’à la ligne de 50 ml en tirant sur le piston, non pas sur la plate-forme. Enlève les bulles d’air comme tu l’as appris. Attache de nouveau la seringue au moyen des pinces pour burettes. Mets un récipient vide en dessous de la seringue. Répète les étapes 10, 11 et 12. 15. Nettoie ton matériel et range-le. Une fois l’activité terminée, lave-toi les mains.

Analyse et interprétation 16. Comment tes prédictions se comparent-elles à tes résultats ? 17. a) Quel fluide s’est comprimé le plus ? b) Selon toi, pourquoi cela s’est-il produit ? 18. En quoi la force a-t-elle agi sur la compression de l’air et de l’eau ?

Développement des habiletés

Pour conclure 20. À l’aide de la théorie particulaire de la matière, explique ce qui s’est produit quand tu as comprimé l’air et l’eau. Fais porter ton explication sur les différences d’espacement des particules d’air et des particules d’eau. Sers-toi de tes observations, et rappelle-toi d’appuyer ton explication à l’aide de ton graphique.

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19. Trace un graphique linéaire de la compression de l’air et de l’eau dans la partie 2. Utilise une couleur différente pour chaque fluide. Représente le volume sur l’axe vertical et la force sur l’axe horizontal.

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