Quantité de matière et masse

[val54]

salut Black Jack, merci pour ta réponse mais je me demandais dans la question 3) d'ou viens le (1*12+4*1)?

[Lavau]

mCH4 = (1*12 + 4*1)*1,67.10^-24 = 2,67.10^-23 g

m = mCH4 * Na = 2,67.10^-23 * 6,02.10^23 = 16,1 g

Alors comme cela nombre = grandeur physique ?
Par souci de rigueur, sans doute...

[val54]

@Lavau. Je n'ai pas compris votre message

[Lavau]

Nombre = nombre
Pas d'objection de principe. Il reste à s'assurer de l'égalité.
nombre = masse ? Hola !
vitesse = masse ? Hola !
Dans la famille des grandeurs physiques, écrire une égalité, suppose qu'on a réussi à définir une méthode expérimentale, et des instruments, pour comparer, et que les différentes méthodes convergent. On a alors le droit d'écrire une égalité entre grandeurs, comme 210 mm = 21 cm. Nous exprimons la grandeur physique comme le produit d'un nombre, par une unité de cette grandeur. Il faut avoir défini ou construit un étalon de cette grandeur-unité.

Cinq règles d'usage pouvant servir d'axiomes :

1. On ne peut additionner (ou retrancher) que des grandeurs de même nature. Encore faut-il qu'elles soient des grandeurs extensives. Pour les grandeurs intensives, ce peut être exclu, cas de la température par exemple, ou restreint à des dispositions expérimentales contraignantes.

2. On peut multiplier une grandeur physique nombrable par n'importe quel nombre entier. On peut multiplier une grandeur physique arbitrairement scalable par n'importe quel nombre réel.

3. Dans la famille des grandeurs physiques, écrire une égalité, suppose qu'on a réussi à définir une méthode expérimentale, et des instruments, pour comparer, et que les différentes méthodes convergent. On a alors le droit d'écrire une égalité entre grandeurs, comme 210 mm = 21 cm. Nous exprimons la grandeur physique comme le produit d'un nombre, par une unité de cette grandeur. Il faut avoir défini ou construit un étalon de cette grandeur-unité.

4. Toute grandeur physique a un inverse, et il n'est pas nécessaire de définir à nouveau une méthode de mesure. Exemples : un décamètre est gradué à 100 divisions par mètre. L'inverse du mètre s'écrit .

5. On est libres de multiplier une grandeur physique par n'importe quelle autre grandeur physique; ou de diviser par une grandeur physique non nulle. Cette opération est externe : elle génère une autre grandeur physique distincte.

Savoir si le résultat a un intérêt pratique, n'est que la question suivante. On peut montrer que les résultats réellement pratiques forment une structure assez simple et remarquable.

Enfin ces propriétés bien agréables de linéarité ne sont valides que dans un espace comparable au nôtre : faible gravité, états gazeux ou modérément condensés, températures modérées. Dans une étoile à neutrons, notre physique familière aurait beaucoup de surprises.

Fin de citation.

[Black Jack]

salut Black Jack, merci pour ta réponse mais je me demandais dans la question 3) d'ou viens le (1*12+4*1)?

Démontrer que la masse d’une molécule de méthane CH4 est mCH4 = 2,67.10puissance -23g.

L'atome de Carbone 12, a 12 nucléons
L'atome d'hydrogène 1, a 1 nucléon

La molécule CH4 a 1 atome de C et 4 atomes de H, elle a donc 1*12 + 4*1 = 16 nucléons

La masse de 16 nucléons est 16 * 1,67.10^-24 = 2,67.10^-23 g

Et donc la masse d'une molécule de CH4 est 2,67.10^-23 g
************
Maintenant, si tu consultes les réponses de Lavau, tu risques d'être noyé, il n'est jamais parvenu à répondre à une question pour le niveau de celui qui l'a posé. Et donc l'interlocuteur est très souvent perdu.

On peut ergoter tant qu'on veut, en disant qu'on n'a pas distingué la masse des protons de celles des neutrons, pourtant (un peu) différentes et qu'on n'a pas non plus tenu compte de l'énergie de liaison des noyaux et de la masse des électrons (très petite devant celle du noyau) ... mais ce n'est pas demandé et n'introduit pas d'erreur appréciable dans le cadre de l'exercice avec l'esprit dans lequel il a été posé.

[Lavau]

Tu as recommencé à écrire "nombre = masse". Rien de comparable des deux côtés du signe égale.
Il ne faut pas s'ébahir du rendement de l'enseignement scientifique dans ces conditions. Consternant.

[Black Jack]

Tu as recommencé à écrire "nombre = masse". Rien de comparable des deux côtés du signe égale.
Il ne faut pas s'ébahir du rendement de l'enseignement scientifique dans ces conditions. Consternant.

Cesse de radoter, tout le monde s'en portera mieux.

[GaBuZoMeu]

Faut-il mettre les unités dans les calculs ?

[Mateo_13]

Salut GBZM,

longtemps, j'ai été contre mettre les unités dans les calculs,
mais après de nombreuses discussions sur Internet,
je pense que c'est possible, en phase d'apprentissage, en 6ème-5ème.

Un article pour défendre cette position :
https://www.apmep.fr/IMG/pdf/AAA01052.pdf

Amicalement,
--
Mateo.

[GaBuZoMeu]

Mateo, tu aurais pu cliquer sur mon lien. Ça t'aurait évité de remettre le même.

[Mateo_13]

Je n'avais pas vu que c'était un lien

[Black Jack]

Et voila ce que j'en retiens ...

Pourquoi omettre les unités dans les calculs ?
D’abord … parce qu’on peut s’en passer ! Dans les multiples petits problèmes
résolus par les élèves de, on peut faire les
calculs sur les nombres seuls et rétablir les unités dans les résultats,

Il faut bien entendu veiller à l'homogénéité des relations utilisées (au point de vue dimensions) et utiliser un système d'unités cohérent, mais il n'est pas question de conserver les unités tout au long des développements des calculs.

[Mateo_13]

La bonne solution est d'enseigner aux élèves l'équation aux dimensions, en dessous des calculs.

[GaBuZoMeu]

Il ne faut tout de même pas lire le texte de travers et tordre ce qu'il dit, Black Jack.

on peut faire les calculs sur les nombres seuls et rétablir les unités dans les résultats,

Tu fais le calcul sur les nombre seuls :
16 * 1,67.10^-24 = 2,67.10^-23
et tu donnes le résultat avec unités :
La masse de 16 nucléons est donc 2,67.10^-23 g

[Black Jack]

Il ne faut tout de même pas lire le texte de travers et tordre ce qu'il dit, Black Jack.

on peut faire les calculs sur les nombres seuls et rétablir les unités dans les résultats,

Tu fais le calcul sur les nombre seuls :
16 * 1,67.10^-24 = 2,67.10^-23
et tu donnes le résultat avec unités :
La masse de 16 nucléons est donc 2,67.10^-23 g

Et alors ?

J'ai écrit :

mCH4 = (1*12 + 4*1)*1,67.10^-24 = 2,67.10^-23 g

J'annonce que je calcule la masse d'une molécule de CH4 par "mCH4 ="
Je fais le calcul sans indiquer les unités par (1*12 + 4*1)*1,67.10^-24
et je mets le résultat en indiquant l'unité : = 2,67.10^-23 g

Il reste à celui qui pose la question de comprendre pourquoi ce calcul mène à la valeur numérique accompagnée de l'unité qui correspond bien à ce qui était cherché (et que j'ai indiqué au début de la ligne).

C'est quand même bien le but de laisser une petite part de réflexion au poseur de question pour qu'il ne se contente pas de recopier mais essaie de saisir le pourquoi de cela a bien répondu à la question.

Non ?

[Lavau]

et utiliser un système d'unités cohérent

Nullement nécessaire. Les conversions coulent de source quand on écrit en grandeurs physiques.

[Lavau]

La bonne solution est d'enseigner aux élèves l'équation aux dimensions, en dessous des calculs.

Non. AVANT les calculs, comme préalable.

[GaBuZoMeu]

Black Jack, tu mélanges sur une même ligne le résultat (avec unités) et le calcul (sur les nombres seuls).
Tu fais comme tu veux, mais ne prétends pas que c'est ce que préconise le texte mis en lien.

[Lavau]

Reprenons avec un exemple pratique.
La troisième opsine diurne, celle qui nous est propre à nous singes de l'Ancien Monde, qui discrimine le rouge du vert, et que les moutons ni les chats n'ont, a une résonance d'absorption à 559 nm (par cycle, la longueur d'onde). Habitude de description fort fallacieuse, car cette longueur d'onde n'est valide que dans le vide. Or la lumière parvient à la rétine à travers l'humeur vitreuse, et la résonance de cette molécule est physiquement en fréquence.
Obtenir cette fréquence :
= 536 THz.
Là d'accord, nous parlons un langage que la molécule comprend : fréquentiel.

On simplifie souvent les notations, en omettant l'unité de phase : 559 nm par cycle pour une longueur d'onde.
Et Hz = cycles par seconde. L'unité de phase se propage bien dans les calculs, et la conversion de cycle à radian s'il y a lieu, déroute bien les étudiants non prévenus. Voire déroute aussi leurs professeurs.

[Black Jack]

Black Jack, tu mélanges sur une même ligne le résultat (avec unités) et le calcul (sur les nombres seuls).
Tu fais comme tu veux, mais ne prétends pas que c'est ce que préconise le texte mis en lien.

Et comme cela :

mCH4 = [(1*12 + 4*1)*1,67.10^-24] g = 2,67.10^-23 g

T'es satisfait ?