en fait ,je ne veux pas la réponse je veux juste que l'on me guide. C'est la meilleure façon pour progresser

Bonjour,

Bonne idée de demander d'être guidé(e) pour la recherche des réponses.

Pour progresser : première étape indispensable : porter attention aux unités

Peux-tu écrire à nouveau l'unité de vitesse ?
Peux-tu écrire à nouveau l'unité de la constante d'Avogadro ?

Indice pour la résolution :

Bonjour bouga34,
La masse m d'un atome d'hélium est de : m = M/Na
Bon courage

salut:
1) tu dois convertir la vitesse en m/s :
v=1,3Km/s=1300m/s.
l'énergie cinétique de chaque molécule du gaz est:
.
l'énergie cinétique des molécules constituant ce gaz est:
  avec  n le nombre d'atomes d'hélium contenus ds 100g d'hélium.
à savoir que ds une mole de gaz d'hélium il y'a Na=6.02*10²³ atomes d'hélium et ds la masse m d'hélium il y'a moles.
bon courage.

Bonjour,

Attention : le symbole de kilo- est k minuscule
Donc... le symbole de kilomètre est km
etc.

Que penser du libellé de la question, soit :

Bonsoir J-P

Tout à fait d'accord avec toi !

Ambiguïté de l'énoncé "l'énergie des molécules"
. L'énergie de chacune des molécules qui, supposées avoir la même vitesse, ont aussi une même énergie cinétique
. L'énergie de l'ensemble des molécules : la seule qu'il soit intéressant de comparer à celle de ces 400 kg qui tombent...

Celui qui ajoute la constante d'Avogadro à cet énoncé s'en est-il rendu compte ?

Salut :un petit complément

1)la vitesse de chaque molécule étant:
v=1,3km/s=1300m/s.
l'énergie cinétique de chaque molécule du gaz est:
E=
l'énergie cinétique des molécules constituant ce gaz est:
  avec  n' le nombre d'atomes d'hélium contenus ds 100g d'hélium.
Or ds une mole de gaz d'hélium il y'a Na=6.02.10²³ atomes d'hélium et ds la masse m d'hélium il y'a moles .Les molécules de ce gaz sont monoatomiques ,donc le nombre d'atomes d'hélium contenue ds une masse de 100g d'hélium est : .
alors :
bon courage.

122155

Tu utilises la même lettre "m" pour désigner 2 choses différentes. (la masse d'1 molécule d'hélium et la masse totale du gaz). C'est piégeant.
  
Personnellement je pense qu'il est plus facile de d'abord calculer E' car cela ne demande aucune transformation.
E' = (1/2).mv² avec m la masse TOTALE d'hélium (soit 0,1 kg)

Et on trouve ensuite E en divisant E' par le nombre de molécules d'hélium contenues dans 100 g de gaz.

Or 100 g de gaz --> 25 moles, soit 25*Na molécules.

C'est direct.

salut :
tu as raison , à propos des masses , ds la relation il s'agit de  la masse d'un atome d'hélium    car la masse molaire c'est la masse de N_a atomes d'hélium.
donc l'énergie cinétique de chaque molécule du gaz est:

Par conséquence l'énergie cinétique des molécules constituant ce gaz est.

mais lorsqu'on utilise E' = (1/2).mv² avec m la masse total du gaz d'hélium (soit 0,1 kg), on aura consédéré que tous les atomes du gaz sont unis et ont une vitesse v ,ce qui me parait loin de la réalité et il me semble que ça ne conduira pas au meme résultat .

Bonsoir ,
je suis trés content de voir combien vous etes nombreux à m'aider, c'est trés gentil.

Je commence par des formules litérales:

M=m/n d'ou n=m/M
par ailleurs on a aussi n=N/Na
Ici c'est le nombre de molécules qui nous interesse donc N=n.Na

n= 10/4= 2.5moles
N= 25 x 6.02*10²³ = 1.5 x 10²⁴ atomes

Je suis vraiment désolé , j'ai fais une gaffe en écrivant l'énoncé: C'est m=10.0g

Puisque m(hélium)= m(molécules) / N alors m(molécules) mN
je pense donc que Ec=1/2 x mN x v²
je parle ici de l'énergie cinétique de l'ensemble des molécules.
avant de calculer, est-ce bon ou faux? si c'est faux vous pourriez m'expliquer ma faute?

salut:
La relation que tu as écris est fausse ,tu dois comprendre la notion de mole .
une mole d'atomes = N_a atomes.
on t'a donné la masse molaire qui est la masse de N_aatomes.
Si tu n'as pas compris tu utilise la méthode de JP là haut ,elle est très simple et correcte.

mais vous avez écrit vous même que:" l'énergie cinétique des molécules constituant ce gaz est: Ec=n.1/2.mv²
  avec  n le nombre d'atomes d'hélium contenus ds 10g d'hélium."

je comprend pas trop mon erreur

vous pouvez m'expliquer?

pour moi, une mole c'est une sorte de "pacquet" et celui ci contient 6.02*10^23 atome^s !

salut :
Oui tu as raison donc la masse molaire est la masse d'une mole d'atomes .Par conséquence la masse d'1 atome est = .
Son energie cinétique est.
Or ds la masse m du gaz il y'a un nombre d'atomesil y'a moles donc elle contient un nombre d'atomes  .
Enfin l'energie cinétique totale de toutes les molécules monoatomiques du gaz est :
. avec m : la masse totale du gaz.
Et on tombe sur la relation proposée par JP là haut .

j'ai compris votre explications. mais alors calculer l'énergie cintique de toutes les molécules revient à faire 1/2 mv² avec m la masse de l'hélium?
toutes ces données (masse molaire...) ne servaient à rien?

Mais oui...

Il y a deux interprétations possibles. Pour la seconde interprétation (mon message du 19/08 à 18 h 54) on considère l'ensemble des molécules et on calcule la somme de leurs énergies cinétiques. C'est bien le calcul fait par J-P (son message du 19/08 à 18 h 48). Pour cette deuxième interprétation, qui est l'interprétation qui me semble naturelle au vu des questions 2a et 2b, on n'a en effet besoin ni de la masse molaire de l'hélium ni de savoir que c'est un gaz monoatomique ni de connaître la constante d'Avogadro.

Pour ne pas faire trop de peine à l'auteur de l'énoncé on peut utiliser toutes ces informations en calculant l'énergie cinétique d'un atome d'hélium. C'est la première interprétation.

Salut
oui c'est tout à fait juste.

tout ça pour ça...ça m'entraine au moins avec les formules!

bref en gros je trouve Ec=8.4kJ.

par contre je ne comprend pas trop le mot monoatomique

Ton application numérique est fausse. J-P t'a pourtant posé correctement le calcul final...

A l'état gazeux, le dihydrogène, le diazote, le dioxygène... dont les formules respectives sont H₂, N₂ et O₂... sont des gaz constitués de molécules diatomiques : deux atomes pour chaque molécule.

L'hélium est monoatomique. Dans ce problème cela signifie qu'une mole de gaz a la même masse qu'une mole d'atomes (pour un gaz diatomique une mole de gaz a la masse de deux moles des atomes qui constituent ce corps).

ok merci Coll.

pour mon application numérique j'ai tout simplement fais Ec=1/2mv² donc
Ec=0.5*(10*10^-3)*(1300)²

je parle ici de l'energie cinétique de l'ensemble des molécules et non d'une seule...??

Ps:pour l'energie cinétique d'une seule molécule je fais Ec/(25*Na)

je trouve exactement 8.45kJ...

je vois pas ou est mon erreur, vous pouvez m'expliquer?

D'accord... j'en étais resté à une masse de 100 grammes que tu as changée (le 19/08 à 21 h 17) en une masse de 10 grammes. D'où la confusion ! De l'importance de recopier correctement l'énoncé

L'expression donnée par J-P ainsi que mon calcul sur mon brouillon (car je ne réponds pas avant d'avoir fait le problème) proviennent du premier énoncé, celui avec une masse de 100 g

Combien y a-t-il de moles de gaz dans une masse de 10 grammes d'hélium ?

2.5moles

Exact... alors pourquoi écris-tu 25 ?

quelle erreur, je ne l'avais même pas vu!
je trouve E'c=5.6*10^-21 J

Tout à fait d'accord avec l'énergie cinétique de 5,6.10^-21 J pour un atome d'hélium de ce gaz.

Et quelle est (avec un calcul très simple) l'énergie cinétique d'un bloc de 400 kg tombant en chute libre et sans vitesse initiale d'une hauteur de 2 mètres à la surface du sol (sur Terre !)

vous me dites que c'est un calcul trés simple , je ne vois qu'une possibilité , Ec=mgh=400x9.8x2
?

mais pour moi il sagit de l'Epp du bloc et non de son Ec...

Mais oui...

L'énergie mécanique dans les conditions de l'énoncé est conservée. Donc l'énergie cinétique à l'arrivée au sol est égale à la diminution de l'énergie potentielle du système Terre-bloc d'acier que tu calcules.

Dommage ton message de 21 h 50 qui me fait croire que le message de 21 h 46 auquel je répondais n'était pas très assuré

en effet!
je ne comprend pas trop:  quelles auraient été les conditions pour que l'energie mécanique ne se conserve pas?

Une chute réelle, dans l'air. Les frottements prélèvent leur part d'énergie (puisqu'ils mettent en mouvement - énergie cinétique - des molécules des gaz de l'air qui ainsi s'échauffe).

ça ressemble à l'effet joule ,non?

Joule... avec un J majuscule ! James Joule qui échauffait de l'eau en l'agitant...
Oui, l'échauffement est ce qui peut rendre sensible une augmentation de l'agitation d'éléments invisibles.

Et je quitte l' pour ce soir !

bonne soirée alors! et merci encore.

Pour ma part, je t'en prie.
A une prochaine fois !

salut:
Je reviens pour affirmer les résultats des relations que j'avais donné ds le message du 19/08/2008 à 08h:08 là haut.
Tout d'habord ds l'énoncé on nous a demendé de :
Calculer l'énergie cinétique des molécules constituant ce gaz.
   Or M masse molaire , masse de Na atomes.Donc la masee de 1 atome est  .
alors l'energie cinétique d'un atome du gaz est:
.

La masse m =10g du gaz contient N atomes.
la masse molaire M ese la masse de Na atomes.
donc le nombre d'atomes contenus ds legaz est
.
Par conséquence l'énergie cinétique des molécules constituant ce gaz.

C'est vrai cela... "Pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué ?"

Sans doute la devise la plus connue des shadoks.

salut Cool
Car on insiste le jour de l'examen sur l'utilisation des applications litéraires avant de passer aux l'applications numériques.

Mais c'est bien ce qu'a fait J-P plus haut (par exemple le 19/08 à 18 h 48)

Et on apprécie aux examens les solutions élégantes.

Oui 122155, mais pourquoi passer par Berlin pour aller de Paris à Versailles ?

Si le but est de trouver l'énergie cinétique de l'ensemble des molécules, 1 seul calcul suffit, soit :

E'c = (1/2)mv² = (1/2)*0,01*1300² = 8450 J (et c'est fini)
---

Si on veut en plus l'énergie cinétique Ec pour une seule molécule, on a directement:

Ec = E'c/N avec N le nombre de molécules dans 10 g d'hélium , avec N = m.Na/M = 10*6,02.10^23/4 = 1,505.10^24

Ec = 8450/(1,505.10^24) = 5,6.10^-21 J
-----

Donc en résumé on peut écrire:

E'c = (1/2)mv² = (1/2)*0,01*1300² = 8450 J
Ec = E'c /(m.Na/M) = 8450/(10*6,02.10^23/4) = 5,6.10-21 J

Cela évite de multiplier puis de rediviser plusieurs fois par les mêmes quantités.

Salut J-P  avec tout mon respect
Moi je vois que parfois on est obligé de passer par Berlin pour aller de Paris à Versailles.
Car en écrivant
E'c = (1/2)mv² = (1/2)*0,01*1300² = 8450 J (et c'est fini)
vous avez répondu à la quetion posée ds le problème qui est :

Calculer l'énergie cinétique des molécules constituants ce gaz.

mais pourquoi on vous donne le nombre d'Avogadro , la masse molaire .

salut :
A  savoir que l'energie cinétique d'une seule molécule n'est pas objet de recherche si on revient à l'énoncé.

"mais pourquoi on vous donne le nombre d'Avogadro , la masse molaire"

Je vois 2 raisons possibles.

a) Le prof lui-même n'a pas beaucoup de sens Physique et se cache derrière des formules plutôt que de comprendre ce qu'il fait.

b) Le prof sait qu'en pratique (vrai problème, hors école), on dispose d'une multitude de données et il faut être suffisamment subtil pour n'employer que celles qui sont vraiment utiles.

On remarque souvent que si on donne un problème simple avec juste les données nécessaires, la plupart arrivent à résoudre le problème, alors que si on ajoute à l'énoncé une ou des donnée(s) non nécessaire(s), la plupart se plantent en voulant à toute force utiliser ces données superflues ...
Et pourtant, dans les problèmes réels, hors école, on est presque toujours dans ce cas de figure.