Sommaire
1Relever la valeur du nombre de moles n du système étudié 2Rappeler la formule liant le nombre de moles n, le nombre de molécules N et le nombre d'Avogadro N_A 3Effectuer l'application numérique 4Comparer le nombre de molécules et le nombre d'Avogadro 5Donner le critère qui permet de différencier un système macroscopique d'un système microscopique 6Conclure quant à la taille du systèmeLa thermodynamique est l'étude des échanges énergétiques entre des systèmes de taille macroscopique. On détermine la taille d'un système en comparant le nombre N de molécules le composant au nombre d'Avogadro N_A.
Un litre d'eau contient environ 5,5 x10-2 mol. En calculant le nombre de molécules présentes dans ce litre d'eau, déterminer si ce système est un système microscopique ou macroscopique.
Donnée : constante d'Avogadro N_A=6{,}02\times10^{23} mol-1
Relever la valeur du nombre de moles n du système étudié
On relève la valeur du nombre de moles n du système que l'on étudie.
Si le nombre de molécules N est donné dans l'énoncé, on passe directement à l'étape 4.
La valeur du nombre de moles n du système est :
n=5{,}5\times10^{-2} mol
Rappeler la formule liant le nombre de moles n, le nombre de molécules N et le nombre d'Avogadro N_A
On rappelle la formule permettant de calculer le nombre de molécules N à partir du nombre de moles n et du nombre d'Avogadro N_A : N = n \times N_A
On sait que le nombre de molécules N est donné par la formule :
N = n \times N_A
Effectuer l'application numérique
On effectue l'application numérique afin de calculer le nombre de molécules composant le système.
On a donc :
N = \left(5{,}5\times10^{-2}\right)\times\left(6{,}02\times10^{23}\right)
N=3{,}3\times10^{22} molécules
Comparer le nombre de molécules et le nombre d'Avogadro
On compare le nombre de molécules et le nombre d'Avogadro.
On a donc :
N\lt N_A
Donner le critère qui permet de différencier un système macroscopique d'un système microscopique
On rappelle que si le nombre de molécules est au moins du même ordre de grandeur que le nombre d'Avogadro, le système est considéré macroscopique, sinon il est microscopique.
Ici le nombre de molécules est au moins du même ordre de grandeur que le nombre d'Avogadro, le système est donc considéré comme macroscopique.
Conclure quant à la taille du système
On conclut en précisant si le système est macroscopique ou microscopique.
Le système est donc macroscopique.