Quelques propriétés de l’air et ses constituants

I) Quelques propriétés de l’air

On enferme un volume d’air dans une seringue en bouchant l’orifice avec le doigt. On pousse ou on tire le piston.

• On pousse le piston : le volume de l’air diminue. L’air est compressible (sa pression augmente).
• On tire le piston : le volume de l’air augmente. L’air est expansible (sa pression diminue).

L’air n’a pas de volume propre. Comme tous les gaz, il est expansible et compressible.

À température constante, si le volume de l’air diminue, sa pression augmente, et inversement.

II) L’air a une masse

On pèse un ballon bien gonflé (m₁). On retire 1 L d’air du ballon (bouteille de 1 L retournée sur une cuve à eau). On pèse à nouveau le ballon (m₂).

• Avant : m₁ = 314,8 g.
• Après avoir retiré 1 L d’air : m₂ = 313,5 g.
• Masse de 1 L d’air : m = m₁ − m₂ = 314,8 − 313,5 = 1,3 g.

Comme tous les gaz, l’air a une masse. Dans les conditions habituelles de pression et de température, la masse d’un litre d’air est voisine de 1,3 g.

III) Les constituants de l’air

On allume une bougie, on la place dans une cuve d’eau et on recouvre d’un flacon. Au bout de quelques instants, la bougie s’éteint et le niveau d’eau dans le flacon monte.

• L’air du flacon contient deux gaz principaux : le dioxygène (environ 1/5 du volume) et le diazote (environ 4/5).
• La combustion consomme le dioxygène. Le diazote n’est pas détruit.
• La bougie s’éteint quand tout le dioxygène du flacon est consommé.

L’air est un mélange homogène de gaz : ce n’est pas un corps pur.

Si on néglige les gaz minoritaires, on peut dire : 20 % de dioxygène (respiration et combustions) et 80 % de diazote.