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Niveau troisième
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exercice de masse

Posté par
marie1319
05-10-11 à 09:55

Bonjour,
J'ai un problème de conversion avec des puissances et je n'y arrive pas. Je ne sais pas comment m'y prendre pour résoudre ce problème dont voici le sujet :

Une molécule d'eau a une masse d'environ 3*10^-26 kg. (^=puissance)
Calculer le nombre (approximatif) de molécules d'eau contenues dans les océans dont on estime le volume d'eau à 1370 millions de km3 (1 dm3 d'eau a une masse de 1 kg).

Voici ce que j'ai commencé à déduire mais je n'arrive pas à le mettre en pratique.
Je connaît le poids d'une molécule (3*10^-26 kg.
Il faut maintenant que je connaisse le poids de 1370 millions de km3 d'eau et diviser ce poids par celui d'une molécule pour connaître le nombre de molécules.
Je sais que quand l'unité est 10 fois + grande, le volume est 1000 fois plus grand ; donc,
poids d'une molécule = 3*10^-26 = 30^-26 kg
sachant que 1 km3 = 10^12 dm3,
1370 millions de km3 = 1,37*10^9 km3 (calcul trouvé sur un convertisseur)= 13,7^21 dm3 (calcul fait sur un convertisseur) je dois diviser 30^-26 par 13,7^21 pour trouver le nombre de molécules mais je ne sais pas comment.
Mon raisonnement est-il juste? Es-ce les bons calculs? Comment continuer pour trouver le nombre de molécules contenues dans les océans? Merci de m'aider

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice de masse 05-10-11 à 11:11

Bonjour,

Tu étais presque arrivé(e) à la fin ; avec quelques petites erreurs...

Puisque 1 km = 1.103 m = 1.104 dm
alors
1 km3 = (1.104)3 dm3 = 1.1012 dm3

Les océans ont un volume de 1 370.106 km3 = 1 370.106.1012 dm3 = 1 370.1018 dm3 = 1,37.1021 dm3

Les océans ont donc une masse de 1,37.1021 kg

et comme une molécule d'eau a une masse d'environ 3.10-26 kg

Il y a environ 1,37.1021 / 3.10-26 molécules d'eau dans les océans.

Quel résultat trouves-tu pour cette division ?

Posté par
marie1319
re : exercice de masse 06-10-11 à 16:25

Bonjour et merci coll
1) J'ai un doute. En refaisant le calcul, je trouve que le volume des océans est de 1.37^21 dm3 ou 1.37^21 kg et pas comme vous 1.37*10^21 kg.(vous avez le *10 en plus ; d'où il sort?)

Voici ce que j'ai refais ; pourriez-vous me dire si c'est moi qui ai fait une erreur et où?

Je sais que 1 dm3=1 kg, que 1 km3=10^12 dm3 donc
1370 millions de km3=1.37*10^9 km3 donc 1370 millions de km3 = 1.37^21 dm3

2)Lorsque vous mettez que mettez que le volume des océans est de 1.37*10^21 dm3 et que la masse des océans est de 1.37*10^21 kg, c'est pareil puisque le résultat est le même. Es-ce normal?

3) je suis désolé mais je ne sais pas effectuer le calcul car je ne sais pas comment on s'y prend.
Que ce soit le mien 1.37^21/3*10-26 ou le votre 1.37*10^21/3*10-26

merci de m'éclairer sur tous ces doutes

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice de masse 06-10-11 à 17:50

Bonjour,

Tu es très claire dans tes demandes d'explication. C'est bien !

1) La notation scientifique :
Il faut le 10, je m'explique :

23 (que tu écris 2^3) cela signifie 2 2 2 = 8 ("deux au cube")
et ce n'est pas la même chose que
2.103 = 2 000
deux fois mille puisque 103 = 1 000

101 = 10
102 = 100
103 = 1 000
etc.

un million = 1 000 000 = 1.106

2) un litre d'eau a une masse d'un kilogramme
un litre c'est aussi un decimètre cube

un décimètre cube d'eau a une masse d'un kilogramme

la masse d' 1 dm3 d'eau est 1 kg

Le nombre est le même. Mais les grandeurs sont différentes parce qu'un volume ce n'est pas une masse.

3) Le calcul se fait facilement à la calculatrice.

Il se fait aussi sans calculatrice :

\large \frac{1,37.10^{21}}{3.10^{-26}}\,=\,\frac{1,37}{3}\times\frac{10^{21}}{10^{-26}}\,\approx\,0,457\times10^{21-(-26)}\,=\,0,457.10^{47}\,=\,4,57.10^{46}

Il faut vraiment que tu révises cette manière de calculer avec les puissances (au programme de quatrième...)

Comprends-tu mieux ?

Posté par
marie1319
re : exercice de masse 06-10-11 à 18:31

Je vous remercie beaucoup coll,
vous avez l'air d'être un pro de l'informatique car moi je ne sais pas faire le trait horizontal pour la division ni mettre les puissances en haut avec mon clavier

j'avais commencé à faire le calcul mais je m'étais arrêtée une ligne avant vous.
voici ce que j'avais fait

1.37*10^21/3*10^-26 = 1.37/3*10^21-(-26) = 1.37/3*10^47=0.456*10^47 mais je m'étais arrêté là car je ne savais pas continuer.
Je peux donc mettre en réponse à mon sujet que le nombre approximatif de molécules d'eau contenues dans les océans est de  environ 4.57*10^46 ?

merci

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice de masse 06-10-11 à 18:38

Oui, le nombre de molécules d'eau dans les océans est d'environ 4,57.1046
_______________

Je ne suis pas "pro" ; mais j'ai appris...

Pour bien écrire 10-26
Tu tapes 10-26
Tu sélectionnes les trois caractères -26
Tu cliques sur le bouton X2 qui se trouve en bas du cadre d'écriture, au-dessus de "POSTER"
Cela place des balises [sup][/sup] de part et d'autre de ces trois caractères, comme ceci 10[sup]-26[/sup]
Tu n'oublies pas de vérifier avec "Aperçu" avant de poster.

Posté par
marie1319
re : exercice de masse 06-10-11 à 22:16

je te remercie beaucoup. J'ai encore une petite question
1.37/3=0.4566666667 Dois-je mettre 4.56*10^46 en réponse au nombre de molécules ou faut-il arrondir à 4.57*10^46 .
merci

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice de masse 06-10-11 à 22:37

Trois chiffres significatifs, comme je l'ai fait, cela me semble déjà beaucoup...

Il me semble qu'une meilleure réponse serait d'écrire : environ 4,6.1046 molécules d'eau dans les océans.

Masse d'une molécule d'eau : donnée dans l'énoncé avec un seul chiffre significatif
Volume des océans : peut-être y a-t-il trois chiffres significatifs.

Alors... une réponse avec deux chiffres significatifs est un compromis !

Posté par
marie1319
re : exercice de masse 06-10-11 à 22:40

merci beaucoup et bonne soirée

Posté par
Coll Moderateur
re : exercice de masse 07-10-11 à 07:25

Je t'en prie.
A une prochaine fois !



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