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Cours de Physique-chimie 4e - L'air a t-il une masse propre ?


Note par nos Maxinautes :  
Objectif
L'air qui nous entoure est un gaz. Peut-on peser un gaz ? L'air a-t-il une masse ?
1. L'air a-t-il une masse ?
Un ballon de foot a une masse. Cette masse dépend-elle de la quantité d'air que le ballon contient ?
a. Expérience
On réalise la pesée d'un ballon de foot.

A l'aide d'une pompe, on ajoute une certaine quantité d'air, puis on pèse à nouveau le ballon :

b. Observation
La masse du ballon varie selon la quantité d'air qu'il contient. Quand on ajoute de l'air, la masse du ballon augmente.
c. Conclusion
Comme tous les gaz, l'air a une masse.
2. Détermination de la masse de l'air
Afin de mesurer la masse d'un litre d'air, on utilise à nouveau le ballon. Par déplacement d'eau, on prélève un litre d'air contenu dans le ballon, puis on pèse de nouveau le ballon.
a. Expérience
b. Observation
Lorsqu'on enlève un litre d'air dans le ballon, on constate que la masse du ballon diminue.
On peut donc calculer la masse d'un litre d'air :

Masse d'un litre d'air = 355,3 - 354,1 = 1,2 g.

Dans les conditions de l'expérience : un litre d'air pèse 1,2 grammes.
c. Conclusion
Dans les conditions usuelles de température et de pression : 1 litre d'air pèse 1,2 grammes.
3. Comment varie la masse d'air
La masse d'un litre d'air va varier en fonction de sa température.

1 litre d'air chaud pèse moins lourd qu'un litre d'air froid
C'est pourquoi une montgolfière remplie d'air chauffé monte dans l'atmosphère car elle est plus légère que l'air ambiant.

Tous les gaz n'ont pas la même masse.

A température ordinaire et à pression atmosphérique normale, 1 L d'hélium a une masse de 0,19 grammes.
A volume donné, l'hélium est plus léger que l'air; c'est pourquoi les ballons sondes (utilisés en météorologie) gonflés à l'hélium s'élèvent dans l'air.
L'essentiel
Comme tous les gaz, l'air est pesant et a donc une masse.

Dans les conditions usuelles de température et de pression: 1 litre d'air pèse 1,2 grammes.
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