Exercices 439
Exercices
Exercice 16.1 L’argent part en fumée ?
Méthode (16.1)
C’est un jour de chance pour Jo le chasseur de vampires : il vient de trouver sur la route deux
belles pièces identiques en métal blanc, de rayon R = 1,5 cm et d’épaisseur e = 1,5 mm. Ne sachant
pas de quel métal il s’agit et hésitant entre l’aluminium, l’argent ou le platine, Jo décide de peser
une des pièces et trouve une masse m = 11 g. Rentrant dans sa cabane, il décide de fondre cette
pièce pour en faire une balle destinée à sa chasse aux vampires. Il la chauffe jusqu’à la température
T 1 = 1,25 · 10
3 ◦ C et coule aussitôt le métal liquide dans un moule à balle, formé par une partie
cylindrique de 9 mm de diamètre et de 20 mm de hauteur. Il décide alors de réitérer l’expérience avec
la seconde pièce, mais, dérangé au cours de l’opération, s’absente en laissant lentement refroidir le
métal liquide. La température moyenne de la cabane est de 20
◦ C et son volume de 40 m
3 .
On considère les données du tableau ci-dessous :
Élément M
ρ
T f
T e
Pt
195
21,5 à 20
◦ C
1768 3825
Ag
108
10,5 à 20
◦ C
961,8 2162
9,05 à 1250
◦ C
Al
27
2,7
660 2519
M représente la masse molaire (g · mol
−1 ), ρ la masse volumique à température ambiante (g · cm
−3 ),
T f la température de fusion (
◦ C) et T e la température d’ébullition (
◦ C) sous P = 1 bar. On
donne également la constante des gaz parfaits R = 8,31 J · K
−1
· mol
−1 et le nombre d’Avogadro
N A = 6,02 · 10
23 mol
−1 .
1. De quel métal est faite la pièce ?
2. Combien y a t-il de moles de métal dans la pièce ? Combien d’atomes métalliques ?
3. Combien de balles Jo pourra-t-il couler ?
4. Sachant que la pression de vapeur saturante de l’argent liquide est inférieure à 1,0 · 10
−6 Pa
à 20
◦ C et qu’elle vaut environ 10
−2 Pa à 1,0 · 10
3 ◦ C, estimer la quantité de matière en moles
d’argent susceptible d’être vaporisée dans la cabane. L’argent part-il en fumée ?
© Dunod. Toute reproduction non autorisée est un délit.
partagelivrescpge.blogspot.com
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Exercice 16.1 L’argent part en fumée ?
Méthode (16.1)
C’est un jour de chance pour Jo le chasseur de vampires : il vient de trouver sur la route deux
belles pièces identiques en métal blanc, de rayon R = 1,5 cm et d’épaisseur e = 1,5 mm. Ne sachant
pas de quel métal il s’agit et hésitant entre l’aluminium, l’argent ou le platine, Jo décide de peser
une des pièces et trouve une masse m = 11 g. Rentrant dans sa cabane, il décide de fondre cette
pièce pour en faire une balle destinée à sa chasse aux vampires. Il la chauffe jusqu’à la température
T 1 = 1,25 · 10
3 ◦ C et coule aussitôt le métal liquide dans un moule à balle, formé par une partie
cylindrique de 9 mm de diamètre et de 20 mm de hauteur. Il décide alors de réitérer l’expérience avec
la seconde pièce, mais, dérangé au cours de l’opération, s’absente en laissant lentement refroidir le
métal liquide. La température moyenne de la cabane est de 20
◦ C et son volume de 40 m
3 .
On considère les données du tableau ci-dessous :
Élément M
ρ
T f
T e
Pt
195
21,5 à 20
◦ C
1768 3825
Ag
108
10,5 à 20
◦ C
961,8 2162
9,05 à 1250
◦ C
Al
27
2,7
660 2519
M représente la masse molaire (g · mol
−1 ), ρ la masse volumique à température ambiante (g · cm
−3 ),
T f la température de fusion (
◦ C) et T e la température d’ébullition (
◦ C) sous P = 1 bar. On
donne également la constante des gaz parfaits R = 8,31 J · K
−1
· mol
−1 et le nombre d’Avogadro
N A = 6,02 · 10
23 mol
−1 .
1. De quel métal est faite la pièce ?
2. Combien y a t-il de moles de métal dans la pièce ? Combien d’atomes métalliques ?
3. Combien de balles Jo pourra-t-il couler ?
4. Sachant que la pression de vapeur saturante de l’argent liquide est inférieure à 1,0 · 10
−6 Pa
à 20
◦ C et qu’elle vaut environ 10
−2 Pa à 1,0 · 10
3 ◦ C, estimer la quantité de matière en moles
d’argent susceptible d’être vaporisée dans la cabane. L’argent part-il en fumée ?
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