Air et ses molécules/L'air
Introduction et rappel
L'atmosphère est la couche de gaz qui entoure certaines planètes, comme par exemple la Terre.
L'air est indispensable à l'alimentation des organismes vivants.
C'est un mélange de gaz : il n'a ni forme , ni volume propre ; il est transparent.
Un volume d'air donné a une masse.
Il contient du dioxygène (20,9% du volume de l'air), du diazote (78,1%), de la vapeur d'eau, du dioxyde de carbone et quelques gaz rares (1%)
Exemple pour 1L d'air :
- diazote ≈ 80% (0,8L) 4/5
- dioxygène ≈ 20% (0,2L) 1/5
Il y a donc 4 fois plus de diazote que de dioxygène en volumes.
Exemple pour 13L :
V du diazote : 4/5 × V d'air = 4/5 × 13 = 10,4L
V du dioxygène : 1/5 × V d'air = 1/5 × 13 = 2,6L
La fumée
Malgré l’idée reçue, la fumée n’est pas un gaz ! La fumée est formée de microparticules solides en suspension dans l'air : c’est un mélange visible, donc pas un gaz car un gaz est transparent et rarement visible.
La masse de l'air
La masse d'1L d'air est d'environ 1,3 g.
La masse volumique de l'air est donc 1,3 g/L
Les propriétés de l'air
Compression : Un gaz est compressible car on peut diminuer son volume.
Expansion : Un gaz est expansible car on peut augmenter son volume.
La pression
Les chocs entre les molécules agitées sont responsables de la pression du gaz.
L'air, comme tous les gaz, a des molécules agitées donc une pression variable.
Introduction et rappel
La pression atmosphérique se mesure avec un baromètre (image) et son unité est le bar.
Lorsque l'air est dans un récipient, on mesure la pression avec un manomètre (capteur de pression). L'unité de mesure est le pascal (Pa) mais on utilise le plus souvent l'hectopascal (hPa).
1 hPa = 100 Pa
La pression atmosphérique normale est d'1 bar = 1 013,25 hPa (≈1000 hPa).
- Quand on comprime un gaz, sa pression augmente.
- Quand on détend un gaz, sa pression diminue.
Quand on comprime un gaz et que la résistance à la détente se relâche, la pression revient à la normal : c’est la détente de l'air.
En météorologie, lorsque la pression atmosphérique est au-dessus de 1 bar, on parle d'anticyclone. À l'inverse, on parle de dépression.
