résumé final ST + STE Flashcards
liste en ordre modèles atomiques
Démocrite
Aristote
Dalton Thomson Rutherford Rutherford-Bohr Chadwick
Particularités Démocrite
Atome + petite partie matière
indivisible
Particularités Dalton
père théorie atomique
atome = bille, indivisible
atomes identiques, différents
réactions chimiques : atomes se lient -> forment molécules
Particularités Thomson
électron
plum pudding : pate +, électrons -
- électrons répartis uniformément
- atome neutre
tube à rayon cathodique : - rayon - : attiré par plaque +
Particularités Rutherford
MODÈLE PLANÉTAIRE
alpha : +
bêta : -
gamma : neutre
- bombarde une feuille d’or de rayons a
1. Passe dans le vide atome -> grande majorité (atome majorité vide
2. sur le noyau + (+ et + s’éloignent) : matière concentrée dans noyau
3. attiré par électron - ou repousser par noyau : noyau chargé positivement
Particularités Rutherford-Bohr
Électrons se déplacent sur couches électroniques (orbitres)
Particularités Chadwick
modèle atomique simplifié
noyau a des neutrons + protons
particularités aristote
matière continue et divisible à l’infini
numéro atomiqeu
nb de protons
nb d’électrons
EN HAUT
périodes
nb de couches électroniques
lignes
chiffre en haut colonne tableau périodique
nb d’électrons de valence
famille
nb de masse
nb de nucléons arrondis à l’unité près
masse atomique = masse d’un élément calculé en comparaison avec le carbone 12 (isotopes)
masse molaire = une mole de particules élément
atomes
+ petites particules matière
neutrons
neutres,
empêchent répulsion protons (cohésion noyau)
couche électronique
pour électrons
possèdent niveau d’énergie
particules subatomiques
DANS l’atome
nucléons
particules subatomiques du noyau
masse atomique relative
calculé en comparaison avec du carbon 12
différentes variétés (isotopes) dans nature (nb de neutrons chance ** PAS PROTONS) : carbone 12, 13, 14
- > moyenne pondéré avec la proportion dans l’environnement
- traces environ = à zéro
calcul :
(12u * 98.9%) + (13u * 1.1%) = 12.011 u
qu’est ce qui change et ça fait quoi dans atome
protons : élément
neutrons : isotopes
électrons : ions
PROPRIÉTÉS DES FAMILLES???
masse atomique (périodicité des propriétés)
augmente partout
conductibilité électrique périodicité des propriétés
augmente dans les métaux
aucune dans les n-métaux
variation du rayon
diminue dans période
augmente dans famille
électronégativité
augmente dans période
diminue dans famille
** capacité à attirer les électrons pendant liaison chimique
molécule au niveau électriquement neutre ou pas
atomes + molécules = électriquement neutres
dans solution aqueuse peuvent être + ou -
lorsque pas électriquement neutre = ions
ions + et -
ions+ : cation
ions - : anion
CATIONqtéANIONqté
ions monoatomiques
règle de l’octet : vouloir compléter dernière couche
dernière couche : 2 - 8 - 8 -2
gauche : positif
droite : négatif
ions polyatomiques
à considérer comme un tout avec une seule charge
ne pas confondre charge électrique par ions et nb d’atomes
voir liste
nature des liaisons ….
. . = doublet électronique (pas de liaison)
. = électron célibataire (liaison)
liaison covalente
- electrons identiques OU différents (non-métal et n-métal)
- pas de transfert d’électrons : ils se partagent
- liaisons simples, doubles, triples
- couches électroniques se superposent
procédure liaison covalente
- Notation de Lewis
- Disposition correcte
Voir tous les électrons de valence + liaisons covalences encerclée
liaison ionique
- non-métal et métal (ions!!) OU TOUS CEUX QUI ONT DES IONS POLY
- transfert d’électrons
procédure liaison ionique
- Notation de Lewis
- Disposition correcte (métallique donne, n-métallique reçoit)
Voir tous les électrons de valence + flèche de transfert + charges portées
règles de nomenclature
- inverse formule moléculaire
- ajouter ure au premier mot
- ajouter préfixes au deux mots
préfixes nomenclatures
mono di tri tétra penta hexa heat octa nona déca
CHAOS (P)
CARBONE = CARBURE HYDROGÈNE = HYDRURE
AZOTE = NITRURE
OXYGÈNE = OXYDE
SOUFRE = SULFURE
* PHOSPHORE = PHOSPHURE
Mole def
nb d’atomes ou de molécules
Une quantité : pas un volume ni une masse
Nb d’atomes contenus dans 12 g de carbone 12
Formule Mole
n = N / Na
n : nombre de moles (mol)
N : nombre de particules (atomes ou molécules)
Na : nombre d’Avogadro
Masse molaire + formule
masse d'une mole d'une substance M = m/n M : masse molaire (addition de masse molaire du tableau avec g/mol) m : masse (g) n : nombre de moles (mol)
Acide
libère des ions H+ Formule moléculaire commence par l'atome H pH varie entre O et 7 *réagissent avec des métaux ex : HCl (aq) -> H+ (aq) + Cl- (aq)
Base
Libère des ions OH -
Formule moléculaire comment par OH
pH varie entre 7 et 14
ex : NaOH (aq) -> Na+(aq) + OH- (aq)
ATTENTION CH3COOH
C’EST UN ACIDE
CH3COOH (aq) -> H+ (aq) + CH3COOH (aq)
Limites théorie acide - base
juste solutions aqueuses
n’explique pas le caractère basique ammoniac (NH3)
ne tient pas compte polarité eau
Sel
liaison ionique libère des ions + et - par passage électricité 1) métal + n-métal 2) Métal + ion poly 3) n-métal + ions poly 4) 2 ions poly
Conductibilité électrique substances aqueuse
solide permet passage courant électrique (déplacement électrons)
Solutions : ions mobiles
1) Substance aqueuse (sel solide : NON, sel dans eau : OUI)
2) doit y avoir ions
Électrolytes
1) Dissociation moléculaire : molécules demeurent entières -> ne conduit pas électricité
2) Dissociation électrolytique : molécules se dissocient en ions
ACIDES, BASES, SELS
conduit électricité
Forces des électrolytes
capacité de se dissocier en ions
électrolyte fort : se dissocie presque totalement en ions (très bon conducteur)
électrolyte faible : se dissocie partiellement en ions (conduit peu)
Comment distinguer : - pourcentages (%molécules VS % ions)
- Courant + fort dans électrolyte + fort
Formule concentration de base
C : concentration (g/L)
m : masse (g)
V : volume de la solution (L)
Concentration en %
calculer concentration g/L
Écrire rapport :
15 g/L = 15g /1000 ml = 1,5 g /100 ml = 1,5 % m/V
Concentration en ppm
Parties par million (1g pour 1 million de g)
- *** 1kg = 1L **1g = 1000mg
1. Convertir masse en mg et volume en L
2. Calculer concentration mg/L
3. Utiliser 1mg/L = 1ppm
Concentration en mol/L
nb de moles dans un volume C = n/V C: concentration (mol/L) n : nombre de moles (mol) V : volume (L) 1. Convertir masse en moles (M = m/n) 2. Convertir volume ml à L 3. Calculer concentration C = n/v
pH
neutre = 7 acide = plus petit que 7 basique = plus grand que 7 Échelle logarithmique : différence de 1 = variation concentration facteur 10 ex : pH 3 = 1 x 10^-3 = 0,001
Conservation de la masse loi de la conservation en genre de stochilmetrie
masse totale des réactifs = masse totale des produits
rien ne se perd, rien en se crée, tout se transforme
titrage acide-base
permet de savoir qté mol acide/base
ON SE RAPPELLE COMMENT BALANCER DES ÉQUATIONS!!
stoechiométrie
étude des rapports : pour déterminer qté réactifs ou produits nécessaire
- peut être exprimées en g, mol, L (pour les gaz)
- Balancer l’équation
- Inscrire les données
- Poser le rapport :
nb de moles A / nb de moles B = nb de moles A / nb de moles B (équation / données exercices)
TOUJOURS CONVERTIR LES GRAMMES EN MOL
transfo. physique vs chimique
physique : ne modifie pas composition + propriétés chimiques
chimique : modifie propriétés chimiques
signes transfo. chimique
- changement de couleur
- dégagement de gaz (effervescence)
- dégagement d’énergie (chaleur + lumière)
- formation d’un précipité
ATTENTION TRANSFO
- Ouvrir boisson gazeuse -> bulles libérées : changement de phases, pas dégagement de gaz
- écrire les états de la matière à coté équations chimiques
réactions endothermiques
absorbent l’énergie du milieu
- absorption chaleur (cuisson aliments
- diminution température
énergie dans les réactifs
réactions exothermiques
dégagent de l’énergie
- dégagement de chaleur (combustion bois foyer)
- augmentation température
énergie dans produits
oxydation et combustion réactifs
réactifs : O2, F2, Cl2, Br2, I2
combustion formule
Combustible (H-C ou H-C-O) + O2 (g) -> CO2 (g) + H2O (g) + Énergie
types de combustion
vive : flammes, haute température, rapide
ex: feu/explosion
spontanée : pas d’intervention humaine, aucun apport d’énergie
ex : incendies de foret pendant canicule
lente : pas de flammes, longue période de temps,
ex : respiration cellulaire + corrosion
triangle de feu
combustible + comburant (oxyde combustible, ex : O2) + température assez élevé pour atteindre point d’ignition
formule photosynthèse
6 CO2 (g) + 6 H2O (l) + Énergie -> C6H12O6 (s) + 6 O2 (g)
formule respiration cellulaire
C6H12O6 (s) + 6 O2 (g) -> 6 CO2 (g) + 6 H2O (g) + Énergie
neutralisation acido-basique formule
acide (aq) + base (aq) -> sel (aq) + H2O (l)
masse
qté de matière que ce corps contient
NE CHANGE PAS PEUT IMPORTE L’ASTRE
champ gravitationnel
attraction mutuelle entre 2 corps
dépend de la masse des corps et de la distance qui les sépare
pas le même partout sur la Terre
poids
force gravitationnelle
dépend du champ gravitationnelle
g terre = 9,80 N/kg
formule force gravitationnelle
F = m * g
F : force gravitationnelle
m : masse (kg)
g : champ gravitationnel (N/kg)
force efficace def + formule
responsable du mouvement de l’objet (dans la bonne direction!)
PARALLÈLE AU DÉPLACEMENT
F eff = F * cos (-)
F eff : Force efficace (N)
F : force (N)
(-) : angle (°)
étapes force efficace
- Dessiner Fg droite (vers le bas)
- Dessiner F pff parallèle au déplacement
- Relie les 2 points de flèche avec angle perpendiculaire
- Trouver (-)
travail def + formule
VARIATION D’ÉNERGIE (IMMOBILE CE N’EST PAS DU TRAVAIL)
W = deltaE
W : travail (J)
deltaE : variation d’énergie
W = F eff * delta r
W : travail (J)
F eff : force efficace (N)
delta r : déplacement (m)
énergie mécanique def
peut être transféré, changé de forme, mais se CONSERVE
énergie cinétique def + formule + attention
MOUVEMENT d’un corps
ex : thermique, éolienne, électrique, hydraulique, etc.
Ek = 1/2 * m * v^2
OU
Ek = m * v^2 // 2
Ek : énergie cinétique
m : masse (kg)
v : vitesse (m/s) -> v = d / delta T
*** ATTENTION
2 * masse = Ek doublé
2 * v = Ek quadruplé
20 km/h = 2000 m / 3600s = 5,56 m/s
énergie potentielle gravitationnelle def + formule
énergies emmagasinées dans un corps, de réserve, doit être TRANSFORMÉ
Epg = m * g * h
Epg : énergie potentielle gravitationnelle (J)
m : masse (kg)
g : champ gravitationnelle (9,80 N/kg)
h : hauteur (m)
loi de la conservation de l’énergie def + formule
Physique
énergie tot peut se transformer + transférer
Emec = Epg + Ek
Emec, i = Emec, f
Epg, i + Ek, i = Epg, f + Ek, f
étapes loi de la conservation de l’énergie
- convertir unités (m, kg, m/s)
- déterminer formes énergie ( Epg = h, Ek = v)
- Calculer Em i ou f
- Poser Emec, i = Emec, f
- Calculer variable manquante
chaleur
transfert d’énergie thermique -> Sté d’énergie qu’un cours peut absorber ou dégager (TOUJOURS DU CORPS OÙ TEMPÉRATURE EST LA PLUS HAUTE VERS CELUI OÙ TEMPÉRATURE EST LA PLUS BASSE)
capacité thermique massique
énergie requise pour faire augmenter 1g du corps de 1°C -> proportionnelle à la difficulté qu’on a à augmenter / diminuer T°C
SI Cpetit = VARIATION T° GRANDE
SI CGRAND = VARIATION T° PETITE
formule énergie thermique
Q = mc«»T Q : chaleur dégagée ou absorbée (J) m : masse du corps (g) c: capacité thermique massique (J/g*°C) «»T : variation de T° où «»T= Tf-Ti
Transfert d’énergie thermique entre 2 corps calcul
- Séparer les données selon la substance
- Poser que Tf est identique
- Calculer Q pour substance avec toutes les données
- Poser Qsub1 = - Qsub2
- Calculer variable manquante
Rendement énergétique 2x formules + rappels
->Rend : % de l’énergie consommée qui est transformée ou transférée de façon utile
Rend = (Eutile / Econs) * 100 Econs = Eutile + Eperdue (dégagée/dissipée)
Rappels :
- Q = m * c * deltaT
- c = 4,19 J/g°C
- E elect = E cons
- Qeau = E utile
- % pas dans calculatrice!!
- delta t vs delta T
charge électrique
propriété de la matière qui est responsable des phénomènes électriques et magnétiques (p+ et e-)
Symbole : q (l’équivalent de m)
Unité de mesure : Coulomb (C) -> qté de charge électrique
1 Coulomb = charge portée par 6,24*10^18 é
attraction VS répulsion
Attraction : 2 corps de charges différentes s’attirent
Répulsion : 2 corps de même charge se repoussent
Charge positive VS négative
Positive : atome perd é donc + de p+
Négative : atome gagne é donc - de p+
Conducteurs et isolants
** électrons sont transférés d’une surface à une autre **
nb électrons gagnés = nb d’électrons perdus (conservation de la charge)
conducteur début électricité
- Laisse circuler charges
- charge se réparti sur surface -> passer d’un atome à un autre
isolant
- ne laisse pas circuler charges -> forte attraction par noyau
- charge s’accumule à un endroit précis de surface -> é peut pas passer d’un atome à un autre
électricité statique
accumulation de charges électriques (transfert d’électrons)
déchargement lent : se combinent avec molécules H2O air
déchargement rapide : + et - = décharge électrique (ex : éclair)
frottement
objets neutres frottés
nature différente
voir liste électrostatique
Avant : 2 neutre
Pendant : l’un transfère des électrons à l’autre et devient positif (l’autre devient négatif)
Après : 2 sphères de charges opposées
Conduction
objet neutre touche objet chargé
transfert d’é
Avant. : 1 neutre et 1 chargé
Pendant : transfert d’é de neutre à + ou de - à neutre
Après : On obtient 2 sphère de même charge
Induction
Objet chargé s’approche d’objet neutre
pas de transfert d’é
Avant : 1 chargé et 1 neutre
Pendant : Électrons de neutre se repositionnent pour être attirés
Après : Retour au status quo
Loi de Coulomb
- > exprime quantitativement la force électrique
- 2 forces égales, mais en orientation opposée
- force positive = 2 charges même signe et se repoussent
- force négative = 2 charges signes contraires et s’attirent
équation loi de coulomb
F = k * q1 * q2 /// r^2
F : force (N)
k : constante de Coulomb (k = 9,0 * 10^9 N*m2 // c^2)
q1 + q2 : qtr de charges (C)
r : distance entre 2 corps chargés (m)
ATTENTION : r en m et à la 2
signe réponse
quand q augmente, F augmente
quand r diminue, F augmente
champ électrique
-> toute charge crée dans l’espace qui l’entoure un champ électrique qui traduit l’action hypothétique que subirait une autre charge dans cet espace
- toujours de + à -
- nb de lignes dépend de grandeur charge
- lignes rapprochées = + champ fort
- lignes ne se coupent jamais
pOsitive
sOrt
nÉgative
rEntre
circuits électriques
é de valence se déplacent et transportent charge
types de circuit :
- série : courant partout pareil
- parallèle : courant pas pareil
composantes électriques + symboles
- Pile - – (- et +)
- Batterie : double pile collé
- Resistor : zigzag
- Ampoule : double montagne russe
- Ampèremètre : A entouré
- Voltmètre : V entouré
- Interrupteur : porte
Sens courant électrique
Conventionnel (pour les nuls) : de + à -
Réel (pour les lumières HAHAHAHA) : de - à +
Courant continu VS alternatif
continu (CC -> furious typing) : dans pile ou batterie ou panneaux photovoltaïques
-> mouvement dans 1 seul sens de - à +
alternatif (CA -> CANADA) : dans réseaux distribution électricité
- > mouvement oscillation électrons (de manière alternative dans les 2 sens du circuit)
- nb allers-retours : fréquence en hertz
instruments de mesure
ampèremètre : série
- calcule intensité courant
voltmètre : parallèle
- calcule tension électrique
Rappels :
- 10 A
- résultat toujours positif!!
- respecter polarité
- +/- 0,01 A/V INCERTITUDE À VÉRIFIER
- V.OHM.mA
Courant électrique def
qté de charges (nb de coulombs) qui passe dans un temps donné (1 sec)
symbole : I
Unité : A (ampère)
différence de potentiel
tension électrique
énergie électrique (J) gagnée ou perdue par qté de charges (C)
symbole : U
unité : V (volts)
résistance + how to read it tutorial step by step
capacité à un matériau de s’opposer au passage du courant électrique
unités : Ohms (oméga)
code de couleur : - 2 /3 premiers : chiffres - 3/4e : multiplicateur - dernier : tolérance NE PAS OUBLIER UNITÉS ET +/- tolérance
facteurs résistance
- Nature du matériau :
- mauvais conducteurs = GRANDE résistance
- bons conducteurs = PETITE résistance
- meilleurs conducteurs : CUIVRE, argent, or, aluminium - Longueur :
- fil LONG = résistance augmente - Diamètre :
- diamètre PETIT = résistance augmente - Température :
- Haute température = résistance augmente
Loi d’Ohm
relation entre résistance, tension et courant électrique
U = RI
U : différence de potentiel (V)
R : résistance (Ohm)
I : intensité du courant (A)
Loi d’Ohm tableaux
- Calcul de la pente
2. Pente représente (variable restante) fait dans un composant.
Résistances équivalente Kichhoff
remplace toutes les composantes du circuit électrique
Série : Req = R1 + R2 + R3…
Req TOUJOURS PLUS GRANDE que plus grande résistance circuit
Parallèle : 1/Req = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3… ou Req = (1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + … ) ^-1
Req TOUJOURS PLUS PETITE que plus petite résistance circuit
Noeuds + boucles (lois de Kirchhoff)
permet de connaitre intensité courant + tension électrique dans chaque composante circuit
- Noeuds : somme courants électriques qui entre dans noeuds = celle qui en sort
- Boucles : différence de potentiel à la source = somme différence de potentiel composantes
Rappels :
- validation quand on n’a pas les 3 formules
- isoler variables
I dans circuits formule Kirchhoff
série : Is = I1 = I2 = I3 = …
parallèle ; Is = I1 + I2 + I3 + …
U dans circuits Kirchhoff
série : Us = U1 + U2 + U3 …
parallèle : Us = U1 = U2 = U3 = …
puissance électrique def + formule
rythme auquel l’énergie électrique est consommé ou fourni
P = U * I
P : puissance (W)
U : différence de potentiel (V)
I : Intensité du courant (A)
énergie électrique formule + rappels
E = P * deltaT
E : énergie électrique (J)
P : puissance (W)
deltaT : intervalle de temps (s)
- Joules = Watts * secondes
- Wh = Watts * heures
- kWh = kWatts * heures
Rapplels :
- Eelec = Q abs eau
- séparer valeurs bouilloire + eau
- coût utilisation!!
niveau 1 types de substances magnétisme
non magnétiques :
- aucun élément ferromagnétique
- aucun effet en présence d’aimant
magnétiques :
- CObalt, NIckel, FER (CoNiFer) + alliages
- effet avec aimant
- peuvent devenir aimants (perdre ou gagner propriétés)
types de substances niveau 2
magnétisme
Ferromagnétiques non permanents :
- non magnétiques en temps normal
- peuvent temporairement devenir aimants
- ex : trombone
Ferromagnétiques permanents (aimants) :
- EN TOUT TEMPS = magnétiques
- brisés seulement par température (Curie) ou par chocs
- > Température = agitation particules = démagnétisation
théorie des domaines magnétiques
- > un aimant se compose d’un grand nombre de petits aimants
- domaine = petit groupe d’atomes
avant magnétisation :
- orientation magnétique des domaines dans tous les sens (forces d’attraction et répulsion s’annulent entre elles)
- complètement pele-mêle
- ex : trombone sans magnétisme
après magnétisation :
- en théorie : aimants tous alignés
- réalistement : un peu pele-mêle
- orientation alignée des domaines (suite à exposition à un champ magnétique suffisamment fort)
pôles magnétiques
=> tous les aimants = Pôle Nord + Pôle Sud
- si on coupe aimants : 2 nouveaux aimants (4 pôles)
ATTENTION + champ magnétique def
tous les aimants : pas la même force
champ magnétique = espace invisible où aimant exerce force magnétique (attraction + répulsion)
champ magnétique terrestre
- > la terre a un énorme aimant droit à l’intérieur qui s’étend sur des milliers de km dans l’espace
- aimant : incliné de 11° par rapport à axe rotation terre
- impossible : résister aux température s extrêmes
- surement : masse de fer au centre du globe
géo VS magnétique THE CIVIL WAR
PÔLE NORD GÉO = PÔLE SUD MAGNÉTIQUE
PÔLE SUD GÉO = PÔLE NORD MAGNÉTIQUE
CELA EXPLIQUE L’ATTRACTION DE L’AIGUILLE ROUGE VERS LE NORD GÉO
lignes du champ magnétique + boussole
- Sort du Nord x3
- Va vers le Sud x2
- Rentre dans le Sud x3
- À l’intérieur du Sud au Nord x1
PLACER BOUSSOLE AVEC LIGNES DU CHAMP MAGNÉTIQUE
POINTER FLÈCHE ROUGE/FONCÉ VERS LE SUD CAR ATTIRÉ PAR SUD REPOUSSÉ PAR LE NORD
règle de la main droite (fil)
- Déterminer sens du courant : + à -
- Aligner pouce de la main droite dans le sens de I
- Enroutler doigts sur le fil qui indiquent sens champ magnétique
I du champ électrique varie selon : (FIL DROIT)
- Courant électrique : + I augmente, = plus de champ intense
- Distance : + proche fil, = + champ intense
- Longueur du fil : + fil court, + R petit, + I grand, + champ intense
- Nature du fil : + conducteur (CUIVRE, OR, ARGENT, ALUMINIUM), = + champ intense
Polarité fil droit
=> faire du essaies-erreurs pour trouver sens du courant
POUCE SORT DE FEUILLE : POINTE DU DARD = . CÔTÉ NÉGATIF
POUCE RENTRE DANS FEUILLE : PLUME DU DARD = X CÔTÉ POSITIF
règle de la main droite solénoïde
- Déterminer sens du courant : + à -
- Enrouler doigts dans le sens du courant (fils)
- Pouce = pôle Nord
I du champ électrique solénoïde facteurs qui le font varier
- Courant électrique : + I augmente, + champ intense
- Nb de spires (tours) : + de spires, + champ intense
- Densité des spires : + spires près les unes des autres, + champ intense
- Diamètre solénoïde : + dimètre petit, + champ intense
- Présence d’une tige ferromagnétique à l’intérieur : ÇA DEVIENT UN ÉLECTROAIMANT. tige = noyau (fer) : champ magnétique s’additionnent
Polarité solénoïde
essaies-erreurs pour que pouce pointe vers le NORD en partant du +
boussole : comme aimant droit
Induction électromagnétique
=> production d’un courant électrique alternatif à partir de magnétisme
- On déplace un aimant dans un solénoïde immobile (rentre et sort)
- On déplace un solénoïde près d’un aimant immobile
Avantages électroaimants
quand on enlève courant -> plus de champs magnétique
+ champ magnétique vrm fort
effet de serre def
= processus naturel par lequel une partie de la chaleur émise par le Soleil est conservée dans l’atmosphère
effet de serre étapes
- Terre reçoit l’énergie solaire
- Une partie de l’énergie solaire (rayons) traverse l’atmosphère : atteignent surface : réchauffent
- Reste : réfléchi par l’atmosphère : va dans l’espace
- Le 2 absorbée est réémise en bonne partie vers l’atmosphère (chaleur : rayons infrarouges)
- Une plus petite partie du 4 traverse l’atmosphère : va dans l’espace
- Reste des 4 : absorbés par les GES et réémis par ceux-ci vers la surface.
TERRE EMET DES RAYONS INFRAROUGES QUI SONT RETENUS DANS L’ATMOSPHÈRE
ressources énergétiques de l’atmosphère def + avantages pour TOUT LE MONDE
= l’ensemble des caractéristiques de l’air : + précisément le rayonnement du Soleil et le vent
- Énergie renouvelable
- Pas de GES et de pollution atmosphérique
désavantages systèmes technologiques ressources énergétiques de l’atmosphère
Panneau solaire à cellules photovoltaïques :
- Dépend à 100% de facteurs météorologiques
- Rendement faible : système d’appoint (qui aide)
Panneau solaire thermique : eau qui circule se réchauffe
- Pas d’électricité
- Rendement faible : Système d’appoint pour le chauffage du chauffe-eau
Éolienne :
- Dépend à 100% de facteurs météorologiques : site stratégique (vent)
- Rendement faible : système d’appoint (pas de possibilité d’emmagasinement)
- Pollution visuelle et sonore
Thermopompe à air : transport d’air froid du sous-sol vers 2e et vice-versa pour chauffer
- Produit pas d’électricité
- Chauffage inefficace quand il fait très froid
Système de chauffage passif : orientation des maisons pour optimisation des rayons (fenêtres) + Capteurs solaires : Conduites de cuivre exposés au Soleil réchauffe l’eau qui circule (comme panneaux solaires thermiques, mais en cuivre)
- Produit pas d’électricité
- Dépend à 100% de facteurs météorologiques
- Rendement faible
types technologies ressources énergétiques de l’atmosphère
Panneau solaire à cellules photovoltaïques Panneau solaire thermique Éolienne Thermopompe à air Système de chauffage passif Capteur solaires
pergélisol def + types
- < que 0°C pour au moins 2 ans!!!
- Minéraux gelés
- Particulièrement dans le Grand Nord Canadien
- Trois types :
o Continu
o Discontinu
o Sporadique/étendu
conséquences fonte pergélisol
conséquences fonte pergélisol
- Conséquences de sa fonte :
o Sol instable = Instabilité maison + glissement de terrain
o Contient du CO2 + CH4 (gaz à effet de serre) = gaz libérés
o Fonte des banquises = inondations
o Augmentation de la végétation
o Modification des écosystèmes
DÉGEL DOIT SE FAIRE PENDANT 2 ANS CONSÉCUTIFS POUR QUE CE NE SOIT PLUS DU PERGÉLISOL
ressources énergétiques de la lithosphère def + types
énergies provenant du sol qui sont exploités, transformées et utilisées grâce aux divers procédés technologiques
Géothermie = énergie qui provient de la chaleur interne de la Terre
Énergies fossiles
Biomasse
Énergie nucléaire
Énergies fossiles : ressources énergétiques de la lithosphère
charbon, pétrole, gaz naturel
- Faibles coûts construction + entretien centrales
- Peuvent être construites un peu partout
- Énergie non renouvelable
- Production de CO2
- Émissions d’acides = pluies acides
- Contamination des sols et l’eau par exploitation + transports combustibles
biomasse : ressources énergétiques lithosphère
matière organique = bois, maïs, déchets = chauffer + convertir en combustibles
- Énergie renouvelable + stockable
- Vastes ressources au Canada
- Énergie indépendante des facteurs météorologiques
- Économie des ressources non renouvelables (pétrole)
- Production de GES (CO2 + CH4) : utilisation d’engrais
- Érosion + disparition horizons du sol
- Contamination de l’air
- Pression sur l’environnement causé par production biomasse + eau
Énergie nucléaire : ressources énergétiques lithosphère
fission de l’uranium
- Excellent rendement
- Technologie fiable
- N’émet aucun GES
- Énergie non-renouvelable
- Génère des déchets radioactifs
- Risque d’incidents nucléaires
- Exposition aux radiations
hydrosphère vocabulaire
Vocabulaire :
- En amont = haut (À MONTAGNE)
- En aval = bas (À VALLÉE)
- Ligne de crête / de partage des eaux : reliment des points les plus hauts des reliefs (définit par le ruissellement)
bassin versant
partie du territoire, délimitée par des lignes de crête qui draine les précipitations vers une rivière, des eaux souterraines ou un cours d’eau (gravité).
Facteurs influençant l’écoulement de l’eau :
Topographie (configuration, relief du territoire) : + pente accentuée = + eau s’écoule rapidement
Géologie (nature et structure des roches) : eau circule + rapidement sur terrain poreux ou rocheux, pas argileux
Climat (T° et précipitations) : + chaud = sécheresse, mieux quand pluie
Végétation
Aménagements agricoles ou industriels : barrages empêches circulation agricole
facteurs humains influençant l’écoulement de l’eau
création d’un réservoir, canal de naviguation, l’irrigation, la fertilisation des sols, l’assèchement et le remplissage d’un marécage
salinité
quantité de sels et minéraux dissous dans un volume déterminé de liquide.
+ salinité = + de masse volumique de l’eau
L’eau salée + masse volumique que l’eau douce
L’eau salée pas potable (NO SHIT)
EAU DES OCÉANS AUX POLES : FORMATION DE LA BANQUISE AUGMENTE CONCENTRATION EN SELS (EAU SAUMATRE)
EAU DES OCÉANS DANS LES RÉGIONS CHAUDES : SÉCHERESSE + ÉVAPORATION DE LEAU CONCENTRENT LES SELS
circulation océanique def + types
L’ensemble des courants circulant dans les océans.
2 types de courant :
1. De surface : formés par les vents qui soufflent à la surface + force créée par rotation de la Terre (effet Coriolis)
2. De profondeur : causés par diff de salinité et de T° des océans
Eau salée va en dessous de l’eau douce.
Eau froide = volume diminue = masse volumique augmente = va sous l’eau chaude (froid en profondeur, chaud en surface)
circulation thermohaline
inclut les courants de surface et de profondeur BOUCLE!!
amène chaleur de l’équateurs vers les poles
glacier
masse de glace formée par l’accumulation et le tassement de la neige sur la terre ferme (eau douce) = calottes polaires ou local (ex : top d’une montagne)
Rôles : retient l’eau douce + régule T° Terre
Fonte à cause des énergies fossiles
EAU DOUCE
Banquise
vaste étendue de glaces flottantes (majoritairement fait d’eau salée (saumâtre) sur les océans. Moins salé que l’eau qui l’entoure. Permanentes ou saisonnières.
EAU SALÉE / SAUMATRE
fontes glaciers et banquises
-> réchauffement climatique
SEUL LA FONTE DES GALCIERS = AUGMENTATION NIVEAU MER (ils ne sont pas déjà dans l’eau contrairement aux banquises)
Disparition villes côtières ou sous le niveau de la mer
Inondations
Fonte glaciers ET banquises :
Perturbation circulation thermohaline
Déplacement ou disparition d’espèces (ours polaires, etc.)
Ouverture nouvelles voies navigables
Diminution surfaces réfléchissantes de la Terre
ressources énergétiques de l’hydrosphère def + types
ensemble des caractéristiques de l’eau qui sont mises à profit pour faire de l’énergie électrique. RENOUVELABLE
énergie hydroélectrique
énergie marémotrice
énergie hydrolienne
énergie hydroélectrique : ressources énergétiques de l’hydrosphère
exploite l’énergie cinétique (force, mouvements) de l’eau.
Avantages
- Pas de GES
- Rendement +++
- Techno fiable
Désavantages
- Inondations territoires = perturbe écosystèmes
- Pollution au mercure (activité bactéries après inondation
- Contamination chaine alimentaire par le mercure.
types centrales hydro
2 types de centrales hydro :
- À réservoir : Barrages qui accumulent l’eau pour former des réservoirs pour faire une chute d’eau assez puissante pour faire bcp de force mécanique. = eau retenue
- Au fil de l’eau : Courant utilisé directement pour faire tourner turbine (pas besoin de réservoirs) = eau non retenue
énergie marémotrice et hydrolienne
L’énergie marémotrice : exploite l’énergie cinétique des marées et des courants.
L’énergie hydrolienne : pareil ^, mais comme une éolienne, mais eau au lieu de vent
Avantages
- Pas de GES
- Économie ressources non-renouvelables, car renouvelable
- Marémotrice : prévoir heure = maximiser production électricité
Désavantages
- Envasement
- Modification écosystèmes des littoraux
- Coût d’exploitation +++
- Rendement —
- Certaines conditions particulières
cycle du carbone def + biogéochimique
= comprends tous les échanges du carbone entre la lithosphère, l’hydrosphère et l’atmosphère
Cycle biogéochimique = biochimique (participe à vie des organismes) + géochimique (liée aux sols)
étapes cycles du carbone
A) Biochimique :
1. Absorption du carbone atmosphérique (CO2) = par la photosynthèse!! Par les plantes (terrestres) + les algues/phytoplanctons (aquatiques) -> transformation
2. Absorption par les consommateurs du carbone organique (contenu dans matière) = herbivores (plantes) + carnivores (viande ayant carbone
3. Émission du carbone dans atmosphère = par la respiration cellulaire (CO2) + déchets que produisent organismes (méthane = CH4)
B) Géochimique :
1. Formation de dépôts calcaires = provenant de squelettes et coquilles d’organismes morts + sédimentation = formation roches carbonatés
2. Formation de roches combustibles = roches carbonatées -> combustibles fossiles grâce à T° + pression = remonte à la surface à cause de plaques tectoniques
3. Émissions atmosphériques provenant de combustibles = Industries, éruptions volcaniques, incendies de forêt, extraction + raffinage combustibles fossiles (CH4) = GES
juste les noms étapes cycle du carbone
- Absorption de carbone atmosphérique
- Absorption par les consommateurs du carbone organique
- Émission du carbone dans l’atmosphère
- Formation de dépôts calcaires
- Formation de roches combustibles
- Émissions atmosphériques provenant de combustibles
ce qui libère (entre autres) le co2, ch4 et le n2o
Co2 : combustion pétrole, gaz naturel, charbon, voiture et procédés industriels
CH4 : élevage de bétail, entreposage et gestion fumiers, culture en rizière, décomposition ordures et distribution gaz naturel
N2O : utilisation engrais artificiels + procédés chimiques
différence CO2 et CH4
CH4 est 21x + puissant comme GES que le CO2
types de schéma
de Principe : - principes de fonctionnement - noms des pièces - mouvements + forces de construction : - éléments de construction utilisés - noms pièces, formes, dimensions - matériaux - organes de liaison + formes de guidage
lignes de bases
lignes de contour : arêtes visibles —————
ligne de contour caché :arêtes et surfaces invisibles - - - - - - - - -
lignes d’axe : centre d’un trou (ronds) —— – ——–
ligne de cote et ligne d’attache : cotation
ligne de renvoi : note
types de projection
- à vues multiples
- axonométrique
- isométrique
- dessin d’ensemble
- dessin de détail
projection à vue multiple
complète, haut, face, droite
axonométrique
- à vue éclatée
- permet identifier composants d’un ensemble
projection isométrique
arêtes principales
dimensions
dessin d’ensemble
totalité d’objet
dessin de détail
formes des pièces pour fabrication
tolérances dimensionnelles
écart admissible +- pour fabrication
fonctionnel : tout marche
possiblement non fonctionnel : ne marche pas toujours
non fonctionnel : ne marche pas du tout
dim min pièce : ____ mm
dim min trou : _____ mm
contraintes
- traction = étirer (flèches vers extérieur)
2,. compression = comprimer/écraser (flèches vers l’intérieur) - Torsion = tordre (flèches qui tourne style recyclage)
- Cisaillement = découper (2 demi flèches)
- Flexion = courber (1 flèche)
propriétés mécaniques des matériaux
- Dureté : résister aux rayures
- Élasticité : reprendre forme initiale quand contrainte cesse (ressort, élastique, lamelle plastique)
- Fragilité : peut se casser lorsque contraintes
- Dureté : résister aux rayures
- Résilience : résister aux chocs en se déformant et reprendre forme
- Rigidité : garder forme lorsque contraintes
- Ductilité : étirer en fil (métaux)
- Malléabilité : s’aplatir, se courber (métaux)
- Résilience : résister aux chocs en se déformant et reprendre forme
propriétés physiques
- Conductibilité électrique : passer courant
- Conductibilité thermique : transmettre chaleur
- Légèreté : faible masse volumique
- Résistance à la chaleur
céramiques description
matériaux solides : substances minérales inorganiques (porcelaine, verre, ciment, plâtre, sable, argile)
matières plastiques description
macromolécules (polymères)
- thermodurcissables : reste dure et garde forme, même chauffé (kayak)
- thermoplastiques : chauffés : ramollissent, se moulent et remoulent = recyclable
céramiques caractéristiques
con. électrique : nulle
con. thermique : variable
dureté : très élevé
élasticité : nulle
neutralité chimique : élevée
rigidité : très élevée
résistance à chaleur : très élevée
résistance à la corrosion : élevée
résilience : faible
thermoplastiques caractéristiques
con. électrique :
con. thermique :
dureté :
élasticité :
neutralité chimique :
rigidité :
résistance à chaleur :
résistance à la corrosion :
résilience :
con. électrique : nulle
con. thermique : faible
dureté : variable
élasticité : élevée
neutralité chimique : élevée
rigidité : variable
résistance à chaleur : variable
résistance à la corrosion : élevée
résilience : élevée
thermodurcissables caractéristiques
con. électrique : nulle
con. thermique : variable
dureté : élevé
élasticité : variable
neutralité chimique : variable
rigidité : élevée
résistance à chaleur : élevée
résistance à la corrosion : élevée
résilience : élevée
protection : métaux et alliages
prob : oxydation (corrosion)
- recouvrir revêtement (peinture, vernis, graisse, émail)
- recouvrir couche d’un métal qui résiste à la corrosion
- associer à un métal = protection électrochimique
bois protection
prob : - humidité et - insectes + microorganismes
- recouvrir d’un revêtement (peinture, vernis, teindre)
- enduit protecteur (cuivre)
- chauffer à haute température
céramiques protection
prob : - action de certaines bases/acides fort
- chocs thermique
- pas de procédés de protection
matières plastiques protection
prob : oxydation
- ajouter, pendant fabrication, pigments absorbent UV
- revêtement imperméable
traitements thermiques
chauffage + refroidissement, souvent sur alliages
- Trempe
- refroidissement rapide après chauffage
- durcit + fragile - Revenu
- chauffage à température précise (température + basse que trempe)
- + ductile - Recuit
- chauffage suivit d’un lent refroidissement
- redonne propriétés mécaniques originales
ctrl z
- fabrication partie 1
enlèvement de matériaux
- Perçage (tous)
- Sciage : prendre en compte épaisseur lame (tous)
- Tournage : à l’aide d’un tour (qui tourne) (métaux + alliages, bois, plastiques)
- Taraudage : créer filets dans trou (écrou) (métaux + alliages et plastiques rigides)
- Filetage : créer filet autour tige (vis) (métaux et alliages et plastiques rigides)
- fabrication partie 2
déformation de matériaux :
- Laminage : aplatir matériau (feuille!) (métaux et alliages, céramiques, thermoplastiques)
- Pliage : rabattre une partie feuille (plier) (métaux et alliages, plastiques incassables)
- Extrusion (filage) : pousser matériau dans filière (créer poutre) (métaux et alliages, thermoplastiques)
- Cintrage : donner forme courbe à tige/tube (cintre, pas feuille!) (métaux et alliages)
- Moulage : couler/injecter dans moule (métaux et alliages, céramiques, plastiques)
- Thermoformage : ramollir plaque +. presser dans moule (thermoplastiques)
- Emboutissage : donner relief à plaque en pressant contre matrice (bain) (métaux et alliages)
Caractéristiques des liaisons
Directe (sans intermédiaire / organe de liaison) VS Indirecte (avec organe de liaison) (vis, colle, clou, agrafe, punaises, soudure)
Démontable (séparer 2 pièces sans rien abimer (vis)) VS Indémontable (2 pièces + organes de liaison endommagés en séparant (collage, soudure))
Rigide (matériaux rigide (vis)) VS Élastique (retour à position initiale (ressort, élastique))
Complète (pas de mouvement entre objets (charnière à porte)) VS Partielle (pièces peuvent bouger pas rapport à l’autre (évier, ciseaux))
degrés de liberté
mouvements indépendants possible
Translation :
Tx : horizontal
Ty : vertical
Tz : avant-arrière
Rotation :
Rx : axe x
Ry : axe y
Rz : axe z
Types de fonction
Liaison : organe qui lie une pièce à une ou plusieurs autres pièces (rails dans commode, rivet, lego, seringue)
Guidage : permet effectuer rotation + translation + hélicoïdal (même organe rotation + translation)
Lubrification : diminue frottement entre pièces, réduit usure
Étanchéité : empêche un fluide (liquide ou gaz de s’échapper de son contenant (anneau caoutchouc dans tuyau d’arrosage
Lubrification
- adhérence (frottement statique) : possibilité de glisser, mais ne glisse pas
- frottement (frottement cinétique) : 2 surfaces glissent/déplacent
5 facteurs qui agissent sur l’adhérence + frottement :
- nature des matériaux mis en contact (semelle caoutchouc VS lisse)
- état des surfaces : texture lisse ou texturée
- présence ou non d’un lubrifiant
- force PERPENDICULAIRE ex : force gravitationnelle
- température : seulement pour certains matériaux
Diminuer frottement :
- lubrifiant
- polir surfaces
systèmes pour envoyer mouvement
organe menant : là où l’on applique la force
organe intermédiaire : transmettre (au milieu)
organe mené : qui donne mouvement final
types systèmes de transmission du mouvement
roues de friction courroie et poulies engrenage chaine et roues dentées roue et vis sans fin
roues de friction
réversible
roue sens inverse
pièce simples
glissement
transmission
courroie et poulies
réversible
mouvement même sens
pièces éloignées
glissement
transmission
engrenage
réversible
roues sens inverse
pas de glissement
lubrification
$$$
transmission
chaine et roues dentées
réversible
mouvement même sens
pas de glissement
lubrification
$$$
transmission
roue et vis sans fin
irréversible
vis sans fin = organe menant
+ force = - effort
ajustement précis
$$$
usure rapide
transmission
calculs vitesse 1 et 2
V roue mené / V roue menante = D roue menante / D roue mené
calculs vitesse 3 et 4
V roue mené / V roue menante = N roue menante / N roue mené
calculs vitesse 5
V vis sans fin/ V roue mené = N roue
calculs vitesse : rapport de vitesse
N roue menante / N roue mené
D roue menante / D roue mené
1 (dent vis sans fin) / N roue mené
systèmes de transformation du mouvement
vis et écrou
bielle, manivelle et coulisse
pignon et crémaillère
came et tige guidée
vis et écrou
non réversible
+ force = - effort
ajustement précis
frottement important
mouv. lent
transformation
bielle, manivelle et coulisse
réversible
mouv. rapide + fluide
lubrification
transformation
pignon et crémaillère
réversible
pas de glissement
+ force = - effort
lubrification
transformation
came et tige guidée
non-réversible
séquence de translations variées
nécessite un ressort : pour retour à la forme initiale et que tige s’appuie toujours sur la came
excentrique = axe rotation décentrée
transformation
tournage
à l’aide d’un tour (qui tourne)
(métaux + alliages, bois, plastiques)
enlèvement
Taraudage
créer filets dans trou (écrou) (métaux + alliages et plastiques rigides)
enlèvement
Filetage
créer filet autour tige (vis) (métaux et alliages et plastiques rigides)
enlèvement
laminage
aplatir matériau (feuille!) (métaux et alliages, céramiques, thermoplastiques)
déformation
Extrusion (filage)
pousser matériau dans filière (créer poutre) (métaux et alliages, thermoplastiques)
déformation
Cintrage
donner forme courbe à tige/tube (cintre, pas feuille!) (métaux et alliages)
déformation
Moulage
couler/injecter dans moule (métaux et alliages, céramiques, plastiques)
déformation
Thermoformage
ramollir plaque +. presser dans moule (thermoplastiques)
déformation
Emboutissage
donner relief à plaque en pressant contre matrice (bain) (métaux et alliages)
déformation
fonction d’alimentation
- > composant qui fournit de l’énergie à un circuit (2 types courant)
- condensateur : source de courant, car emmagasine charges électriques
Pile : - – (mettre + et -)
Batterie : double pile collée
condensateur : - - (égaux) PAS ENTOURÉ
source de courant alternatif : signe environ entouré
prise de courant : - - entouré (style condensateur éloigné)
génératrice : G entouré
cellules photovoltaïques : | ) entouré (style D séparé)
fonction de conduction
permet passage courant
fil électrique
voir tableau résistance
fonction d’isolation
empêche courant électrique
gaine de plastique autour de fils électriques
fonction de protection
rôle : couper courant électrique (lorsque circuit fonctionne pas normalement)
Fusible : courant trop grand = fil de métal FOND
large signe d’environ
Disjoncteur : courant trop grand = interrupteur s’ouvre
interrupteur avec un x à droite
fonction de transformation d’énergie
transforme énergie électrique en autre forme d’énergie (détermine type circuit)
- mécanique : moteur
- magnétique : haut-parleur, électroaimant
- rayonnant (lumineuse ou solaire) : ampoule, DEL, écran à cristaux liquides
- thermique : élément chauffant électrique, ampoule infra-rouge, four, radiateur
- chimique, électrique, sonore
Ampoule : les arches dorées (macdo) entourées, plus ou moins hautes, avec ou sans twisty, OU simple X entouré, OU DEL : go to the end of episode entouré vers la droite avec deux petites flèches vers haut droite hors du cercle
Élément chauffant : grande muraille de Chine
Moteur : M entouré
Haut-parleur / alarme : haut-parleur entouré
Avertisseur sonore : un petit cercle entouré
fonction de commande
ouvrir ou fermer circuit
Unidirectionnel unipolaire : 1 de chaque bord bien normal
Bidirectionnel unipolaire : 1 choix à gauche, 2 choix à droite
Unidirectionnel bipolaire : 1 choix de chaque bord x2, liées
Bidirectionnel bipolaire : just as bidirectionnel unipolaire x2, liées
Interrupteur poussoir : T à l’envers sur deux petites barres
Magnétique : deux petites barres proches dans un rectangle
fonction de régulation
- > maintenir fonctionnement appalreil
- resistor : résistance (zigzag)
- diodes : permet au courant de circuler dans un seul sens (go to the end (+ à gauche, - à droite) OU électroluminescente : même chose mais entouré avec 2 flèches
exercices propriétés mécaniques
- pneu d’auto s’écrase et reprends sa forme initiale :
- arc de bois laminé peut subir grandes contraintes de flexion avant de se briser :
- cables d’acier tressés soutiennent pont suspendu :
- pellicule de plastique :
- instruments de chirurgie et acier inoxydable :
- toile d’un cerf volent dans le ciel :
- cuisson poele de cuivre :
- pneu d’auto s’écrase et reprends sa forme initiale : élasticité
- arc de bois laminé peut subir grandes contraintes de flexion avant de se briser : élasticité
- cables d’acier tressés soutiennent pont suspendu : rigidité
- pellicule de plastique : élasticité, neutralité chimique
- instruments de chirurgie et acier inoxydable : résistance à la corrosion
- toile d’un cerf volent dans le ciel : légèreté
- cuisson poele de cuivre : conductibilité thermique
propriétés des métaux
- brillants, malléables, ductile
- bons conducteurs électricité + chaleur
- solides (sauf mercure)
- réagissent avec acide
propriétés des métalloïdes
- aspect métallique
- généralement faibles conducteurs électricité + chaleur
- propriétés chimiques non-métaux
propriétés des non-métaux
- ternes, cassants, friables
- mauvais conducteurs électricité + chaleur
- plusieurs gazeux à T° ambiante
propriétés 1ere colonne : Alcalins
Alcalins
1 e- de valence (sauf hydrogène)
chimiques : - très réactifs (eau) - pas dans nature en éléments - réagissent avec eau pour former des bases physiques : - métaux mous - T° fusion + ébullition faible
propriétés 2e colonne :
Alcalino-terreux
2e- de valence
chimiques : - réactifs (eau) - trouvés dans roches + terre - pas dans nature en éléments physiques : - métaux malléables - T° fusion + haut que alcalins
propriétés pénultième colonne
Halogènes
7e- de valence
chimiques : - très réactifs et corrosifs - désinfectants ou bactéricides - souvent dans sels - pas dans nature en éléments physiques : - n-métaux - éléments très colorés
propriétés dernière colonne
Gaz inertes
8 e- de valence
Chimiques : - gaz très stables (ne réagissent pas) - existent dans nature en éléments physiques : - non-métaux - incolores à l'état naturel
