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La composition de l’air : corrigé des exercices de sciences physiques 5e – PDF gratuit à télécharger et imprimer

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La composition de l’air : corrigé des exercices de sciences physiques 5e – PDF gratuit à télécharger et imprimer

Voici le corrigé détaillé des vingt exercices sur la composition de l’air. Compare ta démarche avec la correction : c’est surtout la manière de justifier qui compte, pas seulement le résultat.

Ce corrigé est à télécharger en PDF et à imprimer gratuitement : le bouton se trouve en bas de la page, sans inscription.

La correction détaillée : corrigé de la composition de l’air

Correction de l’exercice 1 : Compléter le texte

L’air est un mélange de gaz. Il contient environ 78 % de diazote et environ 21 % de dioxygène. Le dioxygène est nécessaire à la combustion et à la respiration.

Correction de l’exercice 2 : Vrai ou faux ?

a. Faux : c’est un mélange. b. Faux : seul le dioxygène entretient la combustion. c. Faux : il en contient encore environ 16 %. d. Vrai (1,2 g par litre). e. Vrai.

Correction de l’exercice 3 : La bougie sous la cloche

1. Le dioxygène : la combustion le consomme, et l’eau monte pour occuper la place laissée.
2. 120 ÷ 600 = 0,20, soit 20 % (proche de 21 %).
3. Le diazote.
4. Le dioxygène est presque épuisé : la combustion ne peut plus s’entretenir.

Correction de l’exercice 4 : Volumes de gaz dans une pièce

1. 0,21 × 50 = 10,5 m3.
2. 0,78 × 50 = 39 m3.
3. 0,01 × 50 = 0,5 m3. Somme : 10,5 + 39 + 0,5 = 50 m3.

Correction de l’exercice 5 : La masse de l’air

1. m = 1,2 × 5,0 = 6,0 g.
2. m = 1,2 × 3,0 = 3,6 g.
3. 50 m3 = 50 000 L ; m = 1,2 × 50 000 = 60 000 g = 60 kg.

Correction de l’exercice 6 : Le dioxygène dans un bocal

1. 21 % : c’est cohérent avec le cours.
2. Vers 50 s, avec environ 16 % de dioxygène.
3. (21 − 16) ÷ 50 = 0,10 point par seconde.
4. Une flamme a besoin d’une proportion minimale de dioxygène pour s’entretenir ; en dessous d’environ 16 %, la combustion cesse, même s’il en reste.

Correction de l’exercice 7 : Inspirer, expirer

1. Inspiré : 21 % ; expiré : 16 %.
2. 4 ÷ 0,04 = 100 : la proportion est multipliée par 100.
3. (21 % − 16 %) × 6 L = 0,05 × 6 = 0,30 L/min.
4. 0,30 × 60 × 24 = 432 L par jour.

Correction de l’exercice 8 : Tests d’identification

1. On introduit une bûchette incandescente dans le flacon : si elle se rallume, c’est du dioxygène.
2. On fait barboter le gaz dans l’eau de chaux : si elle devient laiteuse, c’est du dioxyde de carbone.
3. L’air expiré contient du dioxyde de carbone.
4. La buée prouve que l’air expiré contient de la vapeur d’eau.

Correction de l’exercice 9 : Qualité de l’air

1. À 9 h (58) et à 18 h (63).
2. (22 + 58 + 41 + 35 + 63 + 30) ÷ 6 = 249 ÷ 6 ≈ 41,5 µg/m3.
3. Les pics correspondent aux heures de pointe du trafic routier (trajets domicile-travail).

Correction de l’exercice 10 : Durée de combustion et volume

1. 12 ÷ 0,5 = 24 s/L ; 25 ÷ 1,0 = 25 s/L ; 49 ÷ 2,0 = 24,5 s/L.
2. La durée est proportionnelle au volume : plus le bocal est grand, plus il contient de dioxygène, donc plus la bougie brûle longtemps.
3. 24,5 × 3 ≈ 74 s.

Correction de l’exercice 11 : L’air liquide

1. À −190 °C : diazote gazeux (−190 > −196), argon liquide (−190 < −186), dioxygène liquide (−190 < −183).
2. Ordre : diazote (−196 °C), puis argon (−186 °C), puis dioxygène (−183 °C).
3. On chauffe lentement l’air liquide et on recueille chaque gaz à sa température d’ébullition (distillation).
4. Non : c’est un mélange de plusieurs gaz liquéfiés.

Correction de l’exercice 12 : La vapeur d’eau de l’air

1. 17 × 50 = 850 g.
2. 0,60 × 850 = 510 g.
3. Au contact de la vitre froide, la vapeur d’eau de l’air se liquéfie en fines gouttelettes.

Correction de l’exercice 13 : Les gaz minoritaires

1. 0,0093 × 50 000 = 465 L.
2. 0,0004 × 50 000 = 20 L.
3. 465 L et 20 L sont très petits devant 50 000 L : ces gaz sont minoritaires.

Correction de l’exercice 14 : Le texte de Lavoisier

1. Le gaz « respirable » est le dioxygène ; l’autre est surtout le diazote.
2. 1/5 = 20 % et 4/5 = 80 %.
3. Les valeurs actuelles sont 21 % et 78 % : l’écart est de 1 et 2 points. Le « non respirable » de Lavoisier contenait aussi les autres gaz (environ 1 %), d’où 79 % proche de 80 %.

Correction de l’exercice 15 : Respirer en altitude

1. 1,2 ÷ 2 = 0,6 g/L.
2. À 5 500 m : 0,6 × 0,5 = 0,3 g ; au niveau de la mer : 1,2 × 0,5 = 0,6 g.
3. La proportion est la même, mais chaque inspiration contient deux fois moins de particules de dioxygène : l’alpiniste doit respirer plus vite.

Correction de l’exercice 16 : La laine d’acier qui rouille

1. Elle augmente puis se stabilise à 4,1 cm.
2. 4,1 ÷ 20 = 0,205, soit 20,5 %, proche de 21 %.
3. Le diazote (et un peu d’autres gaz).
4. Tout le dioxygène disponible a été consommé par la rouille ; il ne reste plus de gaz capable de réagir.

Correction de l’exercice 17 : Concevoir un protocole

Vapeur d’eau : souffler sur un miroir ou une vitre froids ; de la buée apparaît, preuve de la présence de vapeur d’eau. Dioxyde de carbone : souffler avec une paille dans un verre d’eau de chaux ; elle devient laiteuse, ce qui prouve la présence de dioxyde de carbone. On peut comparer avec de l’air ordinaire envoyé avec une pompe : l’eau de chaux reste limpide.

Correction de l’exercice 18 : Fabriquer de l’air artificiel

1. Pour 10 L : diazote 7,8 L ; dioxygène 2,1 L ; autre gaz 0,1 L.
2. Pour 25 L : diazote 19,5 L ; dioxygène 5,25 L ; autre gaz 0,25 L.
3. 7,8 + 2,1 + 0,1 = 10,0 L et 19,5 + 5,25 + 0,25 = 25,0 L.

Correction de l’exercice 19 : Un article sur la pollution

1. Les moteurs des véhicules.
2. Il irrite les voies respiratoires.
3. Exemples : utiliser les transports en commun, le vélo ou la marche ; covoiturer ; développer les véhicules électriques ; limiter la vitesse ou la circulation les jours de pic.

Correction de l’exercice 20 : Problème de synthèse

1. 0,21 × 1 000 = 210 mL.
2. 0,16 × 1 000 = 160 mL.
3. 210 − 160 = 50 mL.
4. 50 ÷ 210 ≈ 0,238, soit 23,8 %.
5. Pour 3,0 L, le volume est multiplié par 3 : 150 mL.

Comment progresser après ce corrigé

Retiens les chiffres clés : 78 % de diazote, 21 % de dioxygène, ρ de l’air voisine de 1,2 g/L. Pour les calculs de volumes, écris toujours « proportion × volume total ». Entraîne-toi à lire les graphiques en repérant l’axe, l’unité et le point de départ, puis recommence les exercices 6, 16 et 20.

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