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Exercice sur les atomes d'hydrogène

Posté par tannervercetti (invité) 20-09-06 à 15:03

Bonjour à tous

J'aurais besoin d'aide pour cet exercice sur les atomes d'hydrogène:

Le nombre d'atomes contenus dans 1 gramme d'hydrogène est 3.02x10^23 : c'est le nombre d'avogrado.
1 gramme d'hydrogene occupe normalement un volume de 11.2 litres.

1) S'il n'y avait pas de place perdue entre ces atomes, quel serait, en millimètres cube, le volume d'un atome d'hydrogene?

2) Si chaque atome était assimilé à un petit cube, quel serait, en millimètres, l'arête de ce cube? On donne 2.65^3~18.6.

3) Si chaque atome était assimilé à une sphère, quel serait, en millimètres, le rayon de cette sphère?

Je ne vois vraiment pas comment commencer...

Un peu d'aide ne serait pas de refus, Un grand merci d'avance.

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice sur les atomes d'hydrogène 20-09-06 à 15:13

Bonjour,

Il y a (au moins) une erreur dans ton énoncé. Peux-tu vérifier ton nombre d'Avogadro ?

Posté par tannervercetti (invité)re : Exercice sur les atomes d'hydrogène 20-09-06 à 15:16

Désolé, le nombre d'Avogadro est 6.02x10^23

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice sur les atomes d'hydrogène 20-09-06 à 15:20

Cet énoncé reste assez surprenant. On va faire au mieux
Donc :
supposons que 6,02.1023 atomes (et non pas molécules de dihydrogène, c'est cela qui est bizarre dans l'énoncé) occupent un volume de 11,2 litres
Quel est, en mm3, le volume d'un atome ?

Posté par tannervercetti (invité)re : Exercice sur les atomes d'hydrogène 20-09-06 à 15:24

Je pense qu'il faut passer 11.2L en mm^3, ce qui donne 11.2x1000
11200mm^3

Ensuite, 6.02x10^23x(11200)~6.75x10^27

C'est ça?

Merci

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice sur les atomes d'hydrogène 20-09-06 à 15:32

Tout d'abord la conversion des litres en mm3

1 litre, c'est un dm3, c'est-à-dire un cube de 1 dm de côté
1 dm c'est 10 cm ou 100 mm
donc
1 dm3 = 1 dm . 1 dm . 1 dm = (100 mm)3 = (102)3 = 106 mm3

Recommence la conversion des 11,2 litres

Posté par tannervercetti (invité)re : Exercice sur les atomes d'hydrogène 20-09-06 à 15:38

pour passer de dm^3 à mm^3 il faut multiplier par 100 ok merci.

Donc 11.2x100=1120mm^3

Ensuite 1120x6.02x10^23=6.74x10^26

C'est bien cela?

Merci

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice sur les atomes d'hydrogène 20-09-06 à 15:43

Non, pas du tout... désolé
Pour passer des dm3 au mm3 il faut multiplier, comme je l'ai rappelé, par 106

Ensuite, réfléchis un peu, on te dit que ce volume contient 6,02.1023 atomes. Quel serait avec ces hypothèses d'atomes cubiques et immobiles, le volume d'un seul atome ?

(Si je te dis que 18 voitures occupent au sol une surface de 90 m2, quelle est la surface occupée par une seule voiture ?)

Posté par
o0O0o
re : Exercice sur les atomes d'hydrogène 20-09-06 à 15:48

(5 voitures )

Posté par
o0O0o
re : Exercice sur les atomes d'hydrogène 20-09-06 à 15:48

oups plutôt 5m²

Posté par tannervercetti (invité)re : Exercice sur les atomes d'hydrogène 20-09-06 à 15:48

Bon... 11.2x10^6=1.12x10^7 (écriture scientifique plus pratique là nan?)

Ensuite, si je comprends bien ce que tu me dis, il faut diviser le volume par tous les atomes

Donc, 1.12x10^7/6.02x10^23

Ce qui donne 1.86x10^-17mm^3

C'est ça je pense là! Non????

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice sur les atomes d'hydrogène 20-09-06 à 15:54

Mais oui, là c'est bon...
Alors quel est la longueur de l'arrête d'un cube de ce volume ?
Aide-toi de l'indication 2.653~18.6
Un peu de réflexion

Posté par tannervercetti (invité)re : Exercice sur les atomes d'hydrogène 20-09-06 à 15:59

Nan, je vois pas. L'indication donnée, signifie qu'on arrondi au dixième vrai?

Je vois pas ce que cela me donne...

Un cube de 1.86x10^-17mm^3 je dois passer ça en mm?

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice sur les atomes d'hydrogène 20-09-06 à 16:04

L'indication donnée t'aide à prendre la racine cubique

Un cube de côté 3$a a un volume 3$a.a.a = a^3

Ici le volume est 1,86.10-17 mm3, quelle est la longueur de l'arrête du cube ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice sur les atomes d'hydrogène 20-09-06 à 16:05

arête du cube, un seul r suffit

Posté par tannervercetti (invité)re : Exercice sur les atomes d'hydrogène 20-09-06 à 16:07

Donc, un cube de volume 1,86.10-17 mm3 à une arete= Racine cubique de 1,86.10-17 mm3

Je ne connias pas la racine cubique par contre.

Si je crois bien, ça donne une arete de 2.65x10-6
C'est ça?

Sinon, une arete c'est un cote tout betement non?

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice sur les atomes d'hydrogène 20-09-06 à 16:16

Tu as bon

Oui, une arête et un côté, c'est la même chose

Je ne sais comment tu as fait. Regarde :
1,86.10-17 = 18,6.10-18

3$\sqrt[3]{18,6.10^{-18}} = \sqrt[3]{18,6}.\sqrt[3]{10^{-18}} =\sqrt[3]{18,6}.10^{-6}

D'accord ?

Posté par tannervercetti (invité)re : Exercice sur les atomes d'hydrogène 20-09-06 à 16:25

euh... Eh bien j'ai fait directement la racine cubique de mon volume d'un atome.

Sinon, a quoi servent tes changements  sur la ligne de calcul?

Pour la 3), comme le volume de la boule est 4/3R^3, pour calculer le rayon de la sphere, je fais (4/3)/1,86.10-17 mm3

Non?

Merci

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice sur les atomes d'hydrogène 20-09-06 à 16:28

"Mes changements" servent à trouver le résultat sans calculatrice...

La formule que tu proposes "je fais (4/3)/1,86.10-17 mm3" ne convient pas du tout...

Oui pour le volume d'une sphère (4/3)..R3

Posté par tannervercetti (invité)re : Exercice sur les atomes d'hydrogène 20-09-06 à 16:31

On sait que dans ce cas, (4/3).Pi.R^3=1,86.10-17 mm3

Mais apres, je ne vois pas ce qu'il faut faire...

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice sur les atomes d'hydrogène 20-09-06 à 16:37

Calculer R (avec ta calculette ce coup-ci, car il n'y a plus d'aide)...

Posté par tannervercetti (invité)re : Exercice sur les atomes d'hydrogène 20-09-06 à 16:42

Oui, je sais qu'on cherche le rayon, mais la question est, comment le trouver...

Je pige pas raaaaaaaaah

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice sur les atomes d'hydrogène 20-09-06 à 16:48

(4/3).Pi.R3=1,86.10-17

Donc R3 = ?

et R = \sqrt[3]{.?.}

avec l'unité, bien sûr...

Posté par tannervercetti (invité)re : Exercice sur les atomes d'hydrogène 20-09-06 à 16:50

Nan je vois vraiment pas...

Ce serait une équation? En passant 1,86.10-17  de l'autre côté?

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice sur les atomes d'hydrogène 20-09-06 à 16:55

Dans (4/3).Pi.R3=1,86.10-17 il n'y a qu'une inconnue ; je te cite :"Oui, je sais qu'on cherche le rayon"

Donc il faut en effet résoudre cette équation

Posté par tannervercetti (invité)re : Exercice sur les atomes d'hydrogène 20-09-06 à 17:00

Ok. Je me lance.........
Je vois pas comment me dépatouiller car on a un "multiplié" devant le R^3. Je ne vois pas comment m'en débarasser...

Mets moi sur la voie please!

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice sur les atomes d'hydrogène 20-09-06 à 17:10

(4/3).Pi.R3=1,86.10-17

R3=1,86.10-17 / ((4/3).Pi) = (3 . 1,86.10-17 )/(4.)

Posté par tannervercetti (invité)re : Exercice sur les atomes d'hydrogène 20-09-06 à 17:23

Re!

Alors, quand on a un "fois", ca remplace par une division quand on change de côté dans une équation??

Sinon, je ne comprend pas comment tu passes de la: R3=1,86.10-17 / ((4/3).Pi)

A la: (3.1,86.10-17 )/(4.Pi)

Comment tu as passer le "3" de "4/3" a cote de 1,86.10-17 ?

Merci

Sinon pour finir ton calcul, on met R= Racine Cubique de (3 . 1,86.10-17 )/(4.Pi) ?

Merci!

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice sur les atomes d'hydrogène 20-09-06 à 17:25

Il n'y a guère de doute
si
2.x = 6
alors
x = 6 / 2 = 3

Posté par tannervercetti (invité)re : Exercice sur les atomes d'hydrogène 20-09-06 à 18:01

Ok! Mais tu ne m'a pas dit Comment tu as passer le "3" de "4/3" a cote de 1,86.10-17 ?

Et pour finir ton calcul, on met R= Racine Cubique de (3 . 1,86.10-17 )/(4.Pi) ?

Vrai?

Encore merci

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice sur les atomes d'hydrogène 20-09-06 à 18:08

Pour diviser par une fraction, on multiplie par l'inverse de cette fraction.
En effet je te dirai si ton résultat est correct (n'oublie pas l'unité ; à16 h 07 min tu as donné une valeur sans l'unité ; j'aurais dû dire que j'attendais l'unité...

Posté par tannervercetti (invité)re : Exercice sur les atomes d'hydrogène 20-09-06 à 18:15

eh bien, ca donne 1.64x10^-6 millimètres

Non?

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice sur les atomes d'hydrogène 20-09-06 à 18:22

Voilà, tu peux enlever le "Non?", c'est bon !


Conseil : tu as pu te rendre compte de quelques difficultés en calcul et en résolution d'équations. Travaille bien ces questions, on ne sait pas faire de physique sans maths...

"A +"

Posté par tannervercetti (invité)re : Exercice sur les atomes d'hydrogène 20-09-06 à 18:24

Merci beaucoup A bientot

Posté par tannervercetti (invité)re : Exercice sur les atomes d'hydrogène 20-09-06 à 18:47

J'ai une question, pourquoi n'y a-t-il pas de changement de signe quand tu passes
1,86.10-17 de l'autre côté?

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice sur les atomes d'hydrogène 20-09-06 à 18:52

A relire d'urgence : (Lien cassé)



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