Salut!

La dilatation thermique est due à un échauffement (même s'il est imperceptible). L'agitation moléculaire augmente donc, donc l'espace entre les molécules. La taille des molécules est immuable...

Merci pour ta réponse
La taille des molécules est immuable? toutes les molécules?
Et, pour les gaz, je visualise bien le fait que les molécules s'éloignent les uns des autres, mais pour les liquides? comment schématiser ça? car en regardant à l'oeil nu un liquide qui se dilate(par exemple un récipient rempli d'eau qu'on chauffe) on voit que les molécules sont "collés" les unes aux autres...
Je vois mal les molécules des liquides s'éloigner les unes des autres sinon on vérrai un espace libre entre les molécules d'eau
Pourriez vous m'éclairez s'il vous plaît

Bonjour à tous les deux,

Eric97 >> Je te propose un petit exercice pour ta réflexion.

Je suppose que tu as une vue "normale" et qu'en conséquence :
. tu peux distinguer deux points séparés par une distance angulaire d'une minute d'angle ( 1' )
. tu peux voir des objets aussi rapprochés que 0,25 m (mais pas plus rapprochés)

1) quelle est la distance minimale (en millimètre) de deux points que tu peux distinguer comme séparés ? On nomme d_min cette distance
2) soit un cube d'eau dont l'arrête vaut d_min
. quel est le volume de ce cube ?
. quelle est la masse d'eau qu'il contient ? (adopte bien sûr une masse volumique de 1 000 kg.m^-3 soit 1 g.cm^-3)
. quel est approximativement le nombre de molécules d'eau dans ce cube ?

Miam il est chouette ton exo (merci et bonjour Coll). _{Je le ferai qd j'aurais fini de relire les fiches}

Bonjour Coll

Merci pour ton aide.
Par contre, tu dit que je peux voir des objets aussi rapprochés que 0,25m mais pas plus rapprochés, ce qui ferait 25 cm.
Tu ne te serais pas trompé d'unité? car je peux voir des objets plus rapprochés que 25 cm, non?

Je ne me suis pas exprimé assez précisément.

. tu peux voir des objets situés à une distance de ton œil égale à 0,25 m mais pas plus proches de ton œil que ces 25 cm ("punctum proximum" des opticiens)

ok d'accord.
Par contre, j'ai pris du recul mais je ne vois pas trop ou tu veux en venir avec ton exercice.
Pourrez-tu m'expliquer s'il te plait?

Tu l'as faite? Tu verras qd tu l'auras faite

j'ai éssayé mais je suis bloqué à la première question
Pour ce qui est de la deuxième question je pense que je saurais le faire sans trop de problèmes mais pour celà il faudrait que je réussisse à faire la première question car la deuxième question est dépendante de la première.
Quelqu'un pourrait m'indiquer la démarche à suivre pour résoudre la première question s'il vous plait?

Une figure (qui n'est pas du tout à l'échelle afin d'être lisible) :



L'œil est en O
Les deux points qui peuvent être vus séparés sont A et B ; leur distance est d_min
La distance OA vaut 25 cm
L'angle (une minute d'angle)

Pour un angle aussi petit et pour cette recherche d'un ordre de grandeur de la réponse il est tout à fait acceptable de considérer que
tan() sin() exprimé en radian

Donc, c'est la première question : que vaut AB = d_min quand OA = 25 cm et = 1'

Je n'ai pas précisé mais bien que j'éssai de combler mes lacunes j'ai de grosses difficultées en mathématiques
mais si je ne dit pas de bétises je crois que dmin= tan*25
Il me manquerait donc la valeur de mais je n'arrive pas à comprendre ce que signifie une minute d'angle
Je vais éssayer de voir ce que je trouve comme explication sur internet

Très bien !

Oui, d_min = OA * tan()

Pour l'application numérique, l'unité de d_min sera la même que celle utilisée pour OA
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Le degré, qui est une (très ancienne) unité d'angle, peut être divisé en 60 : on obtient ainsi les "minutes d'angle" ; une minute d'angle peut à son tour être divisée en 60 parties égales et l'on obtiendrait ainsi la "seconde d'angle"

Le symbole de la minute d'angle est ' (l'apostrophe) ; une minute d'angle se note donc 1'
Le symbole de la seconde d'angle est '' (deux apostrophes)

Il ne faut pas utiliser ces symboles pour la minute de temps (1/60 d'heure) dont le symbole est min
De même le symbole de la seconde de temps est s

J'ai beau chercher mais je n'arrive pas à trouver la valeur de
pouvez-vous me donnez la réponse s'il vous plaît?

= 1'
= (1/60)°

180° = rad
1° = /180 rad
1' = /(180 * 60) = /10 800 0,000 29 rad

et donc

tan() = tan(1') 0,000 29

Tu peux maintenant facilement en déduire la distance d_min

Voilà les réponses, je pense que ça doit être bon.

1) quelle est la distance minimale (en millimètre) de deux points que tu peux distinguer comme séparés ? On nomme dmin cette distance
Dmin est égale à 0,00725 cm.

2) soit un cube d'eau dont l'arrête vaut dmin
. quel est le volume de ce cube ?
Le volume est 0,02175m3
quelle est la masse d'eau qu'il contient ? (adopte bien sûr une masse volumique de 1 000 kg.m-3 soit 1 g.cm-3)
La masse est 21,75 kg
quel est approximativement le nombre de molécules d'eau dans ce cube ?
le nombre de molécules d'eau est approximativement de 7,23.10^23

Ton résultat pour d_min est correct. Mais le reste n'est pas bon.

Je te donne deux manières de procéder ; la première (peut-être la plus sûre) emploie les unités du système international d'unités, le S.I. ; la seconde emploie des unités plus proches du problème, sans doute comme le ferait un chimiste.
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Avec les unités du S.I :

La distance minimale à laquelle tu vois encore correctement est OA = 0,25 m
La distance minimale de deux points très proches que tu peux distinguer est
d_min = OA tan()
d_min = 0,25 * 0,000 29 = 0,000 072 5 m = 7,25.10^-5 m

Volume V d'un cube dont l'arrête vaut d_min
V = d_min³
V = (7,25.10^-5)³ = 3,8.10^-13 m³

Masse d'eau m dans le volume V
La masse volumique de l'eau est voisine de = 1 000 kg.m^-3
m = .V
m = 1 000 * 3,8.10^-13 = 3,8.10^-10 kg

Une mole de molécules d'eau, c'est-à-dire N_A = 6,022.10²³ molécules d'eau, a une masse M_eau = 0,018 kg

Donc le volume V contient
N = N_A * m / M_eau molécules d'eau
N = 6,022.10²³ * 3,8.10^-10 / 0,018 1,3.10¹⁶ molécules d'eau
N 13 000 000 000 000 000 molécules d'eau dans ce cube qui est la limite de ce que tu peux voir à l'œil nu !

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Avec des unités peut-être plus pratiques :

La distance minimale à laquelle tu vois encore correctement est OA = 250 mm
La distance minimale de deux points très proches que tu peux distinguer est
d_min = OA tan()
d_min = 250 * 0,000 29 = 0,072 5 mm = 7,25.10^-2 mm

Volume V d'un cube dont l'arrête vaut d_min
V = d_min³
V = (7,25.10^-2)³ = 3,8.10^-4 mm³

Masse d'eau m dans le volume V
La masse volumique de l'eau est voisine de = 1 000 kg.m^-3 = 1 g.cm^-3 = 1.10^-3 g.mm^-3
m = .V
m = 1.10^-3 * 3,8.10^-4 = 3,8.10^-7 g

Une mole de molécules d'eau, c'est-à-dire N_A = 6,022.10²³ molécules d'eau, a une masse M_eau = 18 g

Donc le volume V contient
N = N_A * m / M_eau molécules d'eau
N = 6,022.10²³ * 3,8.10^-7 / 18 1,3.10¹⁶ molécules d'eau
N 13 000 000 000 000 000 molécules d'eau dans ce cube qui est la limite de ce que tu peux voir à l'œil nu !

__________________

Je pense que cela peut te convaincre facilement qu'il t'est donc tout à fait impossible de voir à l'œil nu les molécules d'eau ou les espaces entre ces molécules.

Cela est si vrai qu'au début du XX^ème siècle il y avait encore beaucoup de scientifiques qui ne croyaient pas à l'existence des atomes que l'on ne peut pas davantage voir à l'œil nu.
La physique a dû évoluer en acceptant de ne plus avoir d'image de ce qu'elle découvre.

J'ai fait une erreur dans le calcul du volume et tout les résultats par la suite sont donc faux.
Merci pour les résulats et ces explications
Donc, oui il est impossible de voir à l'oeil nu les molécules d'eau, mais existe-il vraiment un espace entre ces molécules ou pas?
Si oui, en regardant dans un microscope, voit-on ces espaces? et concrètement que voit-on lorsque l'on regarde de l'eau dans un microscope? voit-on vraiment les molécules? les voit-on en forme de trois petites billes? (deux atomes d'oxygène et un atome d'hydrogène)

Tu aurais pu te dire que cette minuscule goutte d'eau ne pouvait quand même pas avoir une masse de près de 22 kilogrammes !

Oui, il y a des espaces entre les molécules d'un liquide.

Non, un microscope optique ne permet pas de voir les molécules d'eau.

Que voit-on quand on regarde une goutte d'eau au microscope ? Rien s'il n'y a rien dans l'eau. Mais s'il y a un petit grain de pollen, par exemple, on va voir ce grain agité d'une manière qui semble aléatoire... Il s'arrête, part brutalement dans une direction pour une petite distance ; s'arrête de nouveau ; part dans une nouvelle direction, qui n'a rien à voir avec la première, pour une moyenne distance, etc.

Ce mouvement se nomme "mouvement brownien". Simple curiosité pour un observateur "ordinaire", il devient pour quelqu'un tel Albert Einstein un moyen de "prouver" l'existence des molécules et même de calculer la constante d'Avogadro (le nombre de molécules par mole de molécules)...

Les atomes ne sont pas des billes ! Les billes que l'on utilise en chimie, en cristallographie... sont un moyen commode pour aider certains raisonnements mais sont très loin de la "réalité" !

eh ben, j'en apprend des choses.
Donc si je comprend bien, la théorie des molécules repose sur des hypothèses et des postulats?
en tout cas merci beaucoup de m'avoir aider dans mon raisonnement.