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Pression

 
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La pression est directement liée au comportement microscopique de la matière. Les molécules de gaz s'entrechoquent continuellement et rebondissent contre les parois. Malgré leur masse extrêmement faible, le grand nombre de collisions provoque une force qui tend à repousser les parois. La pression est l'expression de cette force par unité de surface.

Plus le volume est faible, plus les collisions sont nombreuses et plus la pression est grande.

Cliquer puis faire glisser le piston pour modifier la pression.

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  • Illustrer le comportement des molécules d'un gaz.
  • Relier la pression d'un gaz au nombre de collisions contre les parois par unité de temps.
  • Définir les unités de pression (Pa, mb, atm).

Scénario pédagogique - Télécharger

L'enseignant introduit le sujet par quelques questions.

Connaissez vous des gaz qui nous entourent ? Peut-on les voir, les sentir ? Quelle est votre représentation d’un gaz ? Faites un dessin.

  • Expérimentation

L'enseignant met une seringue sans aiguille à disposition des élèves.

Chacun d'eux doit être en mesure de réaliser l'expérimentation suivante: placer le piston de la seringue à mi-course. De l’air est emprisonné dans la seringue. Boucher l’extrémité de la seringue avec le doigt.

- Appuyer sur le piston.

- Tirer le piston.

- Relâcher le piston.

Préciser comment varie le volume de l’air dans la seringue quand le piston bouge ? Qu’est ce que l’on ressent au niveau du doigt qui ferme l’extrémité de la seringue ? L'enseignant introduire la notion de pression et questionne les élèves sur leur intuition : quand la pression est-elle plus grande, plus petite ou égale à la pression ambiante dans les 3 configurations de la seringue (piston poussé, tiré, relâché) ?

  • Expliquer

Lancer l’animation Gaz dans un piston.

Qu'est ce qu'un gaz ? Des molécules libres de se déplacer qui s'entrechoquent. L'enseignant compare la représentation de l'animation avec celle faite par les élèves. Il fait le point sur les erreurs commises.

Pourquoi le volume de l’air varie ?  Les molécules se rapprochent ou s’éloignent.

Est-ce la même chose avec un liquide ou un solide ? Expliquer les différences entre ces trois états de la matière. Les molécules des solides ou des liquides sont liées et l’espace entre chacune d’elles ne peut pas varier.

Quand on pousse le piston, observer le mouvement des molécules. Que constater ? Il y a plus de molécules dans l'espace confiné donc plus de chocs entre elles et sur les parois. La force de pression est plus grande.