Masse correspondante pour de l'eau pure : _______________________________________________________________________
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Physique-Chimie Cycle 4 • Quiz d'Évaluation
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Rédige rigoureusement chaque étape de ton raisonnement
Application & Synthèse
C
2 pts / calcul
Calcul 1 : Déterminer \(\rho\)
Un lingot métallique a une masse \(m = 405\,\text{g}\) et un volume \(V = 150\,\text{cm}^3\).
Formule :
Calcul :
Conclusion avec unité :
Calcul 2 : Déterminer la masse \(m\)
L'alcool a une masse volumique \(\rho = 0{,}8\,\text{g/cm}^3\). Calcule la masse de \(250\,\text{cm}^3\) d'alcool.
Formule :
Calcul :
Conclusion avec unité :
Calcul 3 : Déterminer le volume \(V\)
Le cuivre a une masse volumique \(\rho = 8{,}9\,\text{g/cm}^3\). Quel volume occupe un fil de \(178\,\text{g}\) ?
Formule :
Calcul :
Conclusion avec unité :
D
4 points
1. Analyse d'une expérience de chauffage :
On chauffe un liquide inconnu. De \(t = 4\,\text{min}\) à \(t = 9\,\text{min}\), le liquide bout et la température reste bloquée exactement à \(100^\circ\text{C}\).
a. Comment appelle-t-on la zone horizontale où la température reste constante ?
Réponse :
b. Ce liquide est-il un corps pur ou un mélange ? Pourquoi ?
Réponse :
c. Quel est ce liquide ?
Réponse :
2. Vocabulaire précis des changements d'état :
Donne le nom du changement d'état observé dans les situations suivantes :
• De la buée se dépose sur les lunettes : ________________________
• Un bloc de glace se transforme en eau : ________________________
• L'eau d'une flaque s'assèche au soleil : ________________________
• Du givre apparaît sur le pare-brise : ________________________
Barème d'Auto-Évaluation / 20 points
Total obtenu : _____ / 20
18 à 20 points :
Excellente maîtrise ! Tu es fin prêt pour l'évaluation.
14 à 17 points :
Bon niveau. Révise les conversions d'unités et le vocabulaire exact.
< 14 points :
Relis la Fiche Mémo et refais les exercices guidés pas à pas !
Prends le temps de relire chaque calcul avec son unité avant d'attribuer ta note finale.
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| 10 |
|---|
| 12 |
|---|
| Temp. Liquide A (\(^\circ\text{C}\)) | 20 | 58 | 92 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| Temp. Liquide B (\(^\circ\text{C}\)) | 20 | 61 | 95 | 101 | 103 | 105 | 107 |
1. Que remarque-t-on pour le liquide A dès \(t = 6\,\text{min}\) ? Quel terme scientifique désigne cette zone ?
2. L'un est de l'eau pure et l'autre de l'eau salée. Identifie le liquide A et le liquide B en justifiant :
4
Flottabilité & Superposition
Un barman superpose trois liquides non miscibles dans un grand verre :
• Liquide 1 (Sirop) : \(m = 130\,\text{g}\) pour un volume de \(100\,\text{mL}\).
• Liquide 2 (Eau colorée) : \(\rho = 1{,}0\,\text{g/cm}^3\).
• Liquide 3 (Huile) : \(m = 184\,\text{g}\) pour un volume de \(200\,\text{mL}\).
1. Calcule la masse volumique en \(\text{g/cm}^3\) du sirop et de l'huile :
2. Indique dans quel ordre (du bas vers le haut du verre) ces liquides se superposent en justifiant :
Vérifie que tes calculs comportent bien la formule, l'application numérique et l'unité !
Objectif Matière • Page 2 / 2
Calcul 3 : Volume \(V\)
• Formule : \(V = \frac{m}{\rho}\)
• Calcul : \(V = \frac{178}{8{,}9}\)
• Résultat : \(20\,\text{cm}^3\)
(soit \(20\,\text{mL}\)).
Partie D : Changements d'État & Graphique (4 points) 4 points
1. Analyse de l'expérience :
a. Zone horizontale = Palier de température (1 pt).
b. C'est un corps pur car la température reste constante pendant tout le changement d'état (1 pt).
c. Le palier est à \(100^\circ\text{C}\) : c'est de l'eau pure (1 pt).
2. Vocabulaire précis (1 pt) :
• Buée sur lunettes : Liquéfaction.
• Glace en eau liquide : Fusion.
• Flaque qui sèche : Vaporisation (évaporation).
• Givre sur pare-brise : Condensation.
Consulte la page 2 pour la correction pas à pas des problèmes d'évaluation \(\rightarrow\) Objectif Matière • Page 1 / 2
Corrigé Officiel Solutions Expliquées • Problèmes
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Rédactions types modèles et critères d'attribution des points
Barème / 20
Problème 1 : L'Énigme du Lingot d'Or Mystérieux (6 points) Barème : 2 + 2 + 2 pts
1. Calcul du volume \(V\) (2 pts) : Le volume s'obtient par déplacement d'eau :
\( V = V_2 - V_1 = 70\,\text{mL} - 50\,\text{mL} = 20\,\text{mL} \). Comme \(1\,\text{mL} = 1\,\text{cm}^3\), on a : \(V = 20\,\text{cm}^3\).
2. Calcul de la masse volumique \(\rho\) (2 pts) :
• Formule : \( \rho = \frac{m}{V} \)
• Application numérique : \( \rho = \frac{386\,\text{g}}{20\,\text{cm}^3} = \mathbf{19{,}3\,\text{g/cm}^3} \).
3. Conclusion argumentée (2 pts) :
La valeur calculée (\(19{,}3\,\text{g/cm}^3\)) est rigoureusement identique à la masse volumique de référence de l'or pur. Le lingot est donc bien constitué d'or pur.
Problème 2 : La Bouteille d'Eau au Congélateur (5 points) Barème : 1 + 2 + 2 pts
1. Changement d'état (1 pt) : C'est une solidification (passage de liquide à solide). Cela nécessite un retrait d'énergie thermique (l'eau cède de la chaleur au congélateur en se refroidissant).
2. Masse de la glace & Justification microscopique (2 pts) : La masse vaut exactement \(500\,\text{g}\). Justification : Lors d'un changement d'état, la masse se conserve car le nombre et la nature des molécules d'eau ne changent pas.
3. Rupture de la bouteille & Volume (2 pts) : La bouteille a éclaté car l'eau augmente de volume en gelant (\(\rho_{\text{glace}} = 0{,}92\,\text{g/cm}^3 < \rho_{\text{eau}}\)). Le verre étant rigide et indéformable, la pression mécanique exercée par l'expansion de l'eau brise la bouteille.
Problème 3 : Détective Thermique : Corps Pur ou Mélange ? (5 points) Barème : 2 + 3 pts
1. Observation du liquide A (2 pts) : À partir de \(t = 6\,\text{min}\), la température du liquide A reste strictement bloquée à \(100^\circ\text{C}\) malgré le chauffage continu. Cette partie horizontale sur la courbe s'appelle un palier de température (ou palier de changement d'état).
2. Identification des liquides (3 pts) :
• Le liquide A est l'eau distillée pure : son ébullition présente un palier net et constant à \(100^\circ\text{C}\) (température d'ébullition de l'eau pure sous \(1\,\text{bar}\)).
• Le liquide B est l'eau salée : la température continue d'augmenter pendant l'ébullition (\(101^\circ\text{C}\), \(103^\circ\text{C}\), \(107^\circ\text{C}\)...) sans aucun palier horizontal, ce qui est caractéristique d'un mélange.
Problème 4 : Le Cocktail Tricolore à Étages (4 points) Barème : 2 + 2 pts
1. Calcul des masses volumiques (2 pts) :
• Sirop de grenadine : \( \rho_1 = \frac{m_1}{V_1} = \frac{130\,\text{g}}{100\,\text{cm}^3} = \mathbf{1{,}30\,\text{g/cm}^3} \).
• Huile végétale : \( \rho_3 = \frac{m_3}{V_3} = \frac{184\,\text{g}}{200\,\text{cm}^3} = \mathbf{0{,}92\,\text{g/cm}^3} \).
• Eau colorée : \(\rho_2 = \mathbf{1{,}00\,\text{g/cm}^3}\) (donnée).
2. Ordre de superposition de bas en haut (2 pts) :
Le liquide le plus dense descend au fond et les liquides moins denses flottent au-dessus :
• Fond du verre (en bas) : Le Sirop (\(\rho = 1{,}30\,\text{g/cm}^3\), le plus dense).
• Couche intermédiaire (au milieu) : L'Eau colorée (\(\rho = 1{,}00\,\text{g/cm}^3\)).
• Surface du verre (en haut) : L'Huile végétale (\(\rho = 0{,}92\,\text{g/cm}^3\), le moins dense).
Astuce Rédaction pour l'Évaluation : Les correcteurs accordent la moitié des points à la démarche (citation de la formule littérale et unités). Même avec une erreur de calculatrice, la formule te rapporte des points !
Bonne chance pour ton évaluation de physique-chimie ! Tu as toutes les clés pour réussir.
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