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physiques

Posté par
melanie29
10-09-08 à 17:15

Bonjour

J'aimerais savoir si mes resultats sont corrects et avoir un peu d'aide pour la question numéro 3b .

Voici l'énoncé :

Le cuivre est l'un des meilleurs conducteurs. Il est utilisé pour réaliser les liaisons dans les circuits electriques. On admet qu'un electron par atome est libre de se deplacer dans le métal. On dispose d'un fil de cuivre , de section S=1.5 mm2 et de longuer l= 20 cm.

1) Calculer la masse d'un atome de cuivre.

2) Quel est ,dans l'echantillon de matiere considéré , le nombre d'atomes de cuivres présents ?

3)On electrise ce fil en lui transférant la charge q= 15nC.
a.Indiquer la nature des particules tranférées et calculer leur nombres.

b.Comparer le nombre de particules tranférées au nombre d'electrons libres dans le fil et conclure.
Données : nombre de nucléons: A =64
masse d'un nucleon = 1,67.10-27kg
charge elementaire = 1,60.10-19C


Voila mes reponses :

1) m(cu) = nombres de nucléons x masse d'un nucléon.
   m(cu) = 64 x 1,67.10-27
   m(cu) = 1,1.10-25kg

2) je calcule d'abord la quantité de matiere:
  n = m / M
  n = (1,1.10-22)/ (63.5)
  n = 1,7.10-24mol

Puis je determine le nombre d'atome presents:
  n x N
  (1,7x10-24) x (6,02.1023)
  1,0 atome

3) a) La nature des particules transférées sont les electrons.

  q / -e
  (15.10-9) / (-1,60.10-19)
  -9,4.1010electrons.

Et pour la b je ne sais pas comment m'y prendre.

Merci d'avance

Posté par
Johnw
re : physiques 10-09-08 à 17:20

Salut,

tu trouves pas bizarre que ton fil de cuivre soit composé d'UN atome ?

Posté par
melanie29
re : physiques 10-09-08 à 17:25

Oui en effet !

ce serais plutôt  10 atomes, non ?

Posté par
Johnw
re : physiques 10-09-08 à 17:32


non plus.

en faite, ton raisonnement est faux. Voila comment tu dois calculer:
- calcul du volume du fil
- calcul de la masse du fil ( volume x masse volumique du Cuivre )
- calcul du nombre d'atome (masse du fil / masse d'un atome)

Pour la question 3b, on nous a dit, dans l'énoncé, que pour chaque atome de cuivre, il y a un électron de libre, donc si on a 38 milliards d'atomes, on aura 38 milliards d'électrons.

Compares le nombre d'atome que tu auras trouvé avec le nombre d'électron que tu as calculé en 3a.

Posté par
melanie29
re : physiques 10-09-08 à 17:46

Alors pour le calcul du volume du fil :
1,5.10-3 x20
C'est ca ?

Posté par
Johnw
re : physiques 10-09-08 à 17:54

Presque,

il faut utiliser les bonnes unités: 1.5mm2 = 1.5 x 10-6m2 et 20cm = 0.2m

Posté par
melanie29
re : physiques 10-09-08 à 17:59

D'accord , j'ai toujours du mal avec les unités

(1,5.10-6) x (0.2)
3.10-7pour le volume du fil .
Est Ce bien cela ?

Posté par
melanie29
re : physiques 10-09-08 à 18:10

?

Posté par
Johnw
re : physiques 10-09-08 à 19:42

Ouai

c'est bien ca.

Posté par
melanie29
re : physiques 12-09-08 à 19:04

bonjour
je continue la suite de mon exercice ^^
  Maintenant que je connais  le volume du fil , je peus alors determiner la masse du fil.

(3.10-7) x ( 8.96x10-2)
2,688.10-8


Données : masse volumique du cuivre p = 8.96g.cm-3 ( j'avais oublié de le mettre dans l'énoncé)

Est ce que c'est bon ? s'il vous plait

Posté par
Coll Moderateur
re : physiques 12-09-08 à 19:24

Bonjour melanie29

Apparemment Johnw n'est pas encore venu sur l'île des sciences physiques (son pseudo est vert actuellement).

Impossible de te répondre si tu ne mets pas l'unité. Retiens vraiment cela : toujours une unité en physique et en chimie (sauf quelques exceptions, bien sûr...)

Posté par
melanie29
re : physiques 12-09-08 à 19:28

Mince je suis désolée , J'ai oublié .
par contre J'ai beaucoup de probleme en ce qui concerne les unités:

2,688.10-8g.m3

je pense que ce n'est pas ca , mais j'arrive pas

Posté par
Coll Moderateur
re : physiques 12-09-08 à 19:35

Je te garantis ceci : en faisant un réel effort sur les unités et les relations entre les unités tu vas faire un rapide progrès en physique. Et ce n'est qu'une question d'habitude, ce n'est pas difficile.

Puisque la masse volumique est donnée en g.cm-3 j'aurais, pour ma part, plutôt calculé le volume du fil en centimètre cube

On recommence ?
Section = 1,5 mm2 = 1,5.10-2 cm2
longueur = 20 cm

Quel est le volume (avec l'unité ! ) ?

Posté par
melanie29
re : physiques 12-09-08 à 19:40

Je sais que un volume c'est toujours en cm3.

(1,5.10-2) x (20)
0.3 cm3

Est ce bien cela   ?

Posté par
melanie29
re : physiques 12-09-08 à 19:41

je voulais dire que c'etais toujours en 3. Désolé

Posté par
Coll Moderateur
re : physiques 12-09-08 à 19:47

Oui ! C'est cela.

Quand tu multiplies une longueur par une longueur tu as une surface. Exemple : cm * cm = cm2

Si tu multiplies encore une fois par une longueur tu as un volume.
exemple : cm * cm * cm = cm3

Donc le volume du fil est bien de 0,3 cm3

La masse volumique du cuivre est de 8,96 g.cm-3
Cela veut dire que chaque centimètre cube de cuivre a une masse de 8,96 grammes

Quelle est la masse de 0,3 cm3 de cuivre (avec l'unité bien sûr ! ) ?

Posté par
melanie29
re : physiques 12-09-08 à 19:55

Donc pour calculer la masse du fil je multiplie le volume du fil par la masse volumique du cuivre.

0.3 x 8.96
2.7 g

j'hésite encore sur l'unité , je sais que une masse c'est en gramme ou kilogramme ou autres.

Posté par
Coll Moderateur
re : physiques 12-09-08 à 20:06



Tu as raison de dire que tu hésites encore.

regarde comme c'est simple (enfin, j'espère que cela va bientôt être ton avis aussi )

3$\rm{cm^3\,\times\,g.cm^{-3}\,=\,\frac{cm^3\,\times\,g}{cm^3}\,=\,g}

Donc la masse du fil vaut bien 2,7 grammes (ou 2,7 g)

Or tu as trouvé que la masse d'un atome de cuivre vaut 1,1.10-25 kg c'est-à-dire 1,1.10-22 g

(d'accord pour la conversion ? tu remplaces 1 kg par 1 000 g ; tout simplement)

Donc, combien y a-t-il d'atomes de cuivre dans le fil dont la masse est 2,7 g ?

Posté par
melanie29
re : physiques 12-09-08 à 20:14

Donc pour calculer le nombre d'atome de cuivre dans l'echantillon je divise la masse du fil par la masse d'un atome de cuivre.

(2.7) / ( 1,1.10-22)
2,5.1022

Il y aurait donc 2,5.1022 d'atome de cuivre présents ?

Posté par
Coll Moderateur
re : physiques 12-09-08 à 20:22

Oui !

On continue la leçon sur les unités ?

Ici tu viens de diviser une masse par une masse (avec les unités, tu viens de diviser des grammes par des grammes) : le résultat est un nombre "pur", sans unité !

Donc pour ce morceau de fil : environ 2,5.1022 atomes de cuivre

Question suivante :

Tu as correctement calculé qu'environ 9,4.1010 électrons ont été transférés.

Attention : question qui demande que tu réfléchisses. Dans quel sens ont-ils été transférés ?
Ou encore, ces 9,4.1010 électrons sont-ils venus en plus sur le fil ou ont-ils quitté le fil ?

Posté par
melanie29
re : physiques 12-09-08 à 20:27

Ben je pense que lorsque l'on dis que l'on a electriser le fil en lui transferant un certain nombre de charge , c'est que des electrons sont venus en plus sur le fil. j'avoue que ma reponse n'est pas tres elaborée.

Posté par
Coll Moderateur
re : physiques 12-09-08 à 20:32

Les électrons ont une charge négative

Or le fil chargé a maintenant une charge de 15 nC c'est-à-dire une charge positive

Donc... recommence ta réponse

Posté par
melanie29
re : physiques 12-09-08 à 20:43

D'accord , comme a la base c'est electriquement neutre , cela veut dire que il y a autant de charges positives que de charges negatives. Ce qui voudrait dire que les electrons ont quittés le fil puisque la charge est positive. Car les electrons étant partis , on a perdus des charges negatives. Donc il y a plus de charges positives.

je crois que j'ai compris malgré que mon explication soit un peu confuse ^^

Posté par
Coll Moderateur
re : physiques 12-09-08 à 20:47

 

Mais je dois quitter l'île maintenant

Posté par
melanie29
re : physiques 12-09-08 à 20:48

Pas de problème ^^, bonne soirée
Je te remercie vraiment beaucoup , tu m'as vraiment aidé

A bientôt

Posté par
Coll Moderateur
re : physiques 13-09-08 à 10:11

Tu peux, si tu le désires, poster tes réponses aux dernières questions.

Sinon, je t'en prie et à une prochaine fois !



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