Chapitre 3 − États et changements d’états

1. Les différents états de l’eau et leurs propriétés

L’eau, comme toute substance, existe sous trois formes différentes appelées états physiques :

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À l’oral évoquer comment identifier précisément l’état d’un échantillon.

− On rappelle que la vapeur d’eau est invisible.

− On retrouve que la surface libre de l’eau est horizontale.

Exemples où l’eau se trouve à l’état solide, liquide et gazeux.|solide : glace, neige, …<br>liquide : pluie, nuages, …<br>gazeux : vapeur d’eau

les molécules lors des changements d’états

À l’état solide, l’eau conserve sa forme et son volume. On dit qu’elle a une forme propre et un volume propre.

À l’état liquide, l’eau conserve son volume (on ne peut pas la compresser). On dit qu’elle a un volume propre. On remarque aussi que sa surface est plane et horizontale.

À l’état gazeux, l’eau n’a ni forme propre, ni volume propre.

− expliquer ce qu’est une forme propre. Dans quel état un échantillon eau garde-t-il sa propre forme ?

− expliquer ce qu’est un volume propre. Dans quel état un échantillon d’eau garde-t-il son propre volume ? Expérience avec seringue.

La surface libre d’un liquide est toujours plane et horizontale :

Dans quel·s état·s, la matière a-t-elle une forme propre ?|À l’état solide.

Dans quel·s état·s, la matière a-t-elle un volume propre ?|À l’état solide et à l’état liquide.

3, 5, 6, (4)

2. Les changements d’états et leurs propriétés

correction

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Donner les différents changements d’états|liquide→solide : solidification, solide→liquide : fusion<br>gazeux→liquide:liquéfaction, liquide→gazeux:vaporisation

a) évolution du volume

évolution du volume lors de la fusion :

Protocole :

Augmentation du volume lors de la solidification de l’eau

Lors d’un changement d’état, le volume change.

assets/timelapse_solidification.mp4

Que peut-on dire du volume lors d’un changement d’état ?|Le volume change.

b) conservation de la masse

Lors d’un changement d’état la masse de l’eau reste la même.
Ce résultat est vrai pour toutes les substances : lors d’un changement d’état, la masse se conserve.

Que peut-on dire de la masse lors d’un changement d’état ?|La masse se conserve.

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c) température de changement d’état

L’eau se solidifie lorsque sa température devient inférieure à 0°C. L’eau se vaporise lorsque sa température devient supérieure à 100°C.

assets/sublimation-of-iodine.mp4

Quelle est la température de fusion et de solidification de l’eau ?|0°C

Quelle est la température de vaporisation et de liquéfaction de l’eau ?|100°C

Lorsqu’on chauffe un corps pur, la température cesse d’augmenter lors du changement d’état. On observe un palier de température sur la courbe.

Corps pur
Mélange

8, 10, 11

3. Montée des eaux et changement climatique

fonte des icebergs et niveau de l’eau

dilatation de l’eau

recherche d’hypothèse, protocole, expériences

Dans leur dernier rapport, les experts du GIEC estiment que l’élévation des mers et des océans pourrait atteindre un mètre en 2100.

« Une hausse des océans de 40 cm est attendue d’ici à 2100 dans un scénario optimiste. 280 millions de personnes seraient touchées. » ––rapport du Giec, août 2021

Pourquoi le réchauffement climatique entraîne-t-il une élévation du niveau des mers ?

Hypothèses :

Expériences :

Conclusion :

Quelles sont les causes de l’élévation du niveau des mers ?|la fonte des glaces continentales et la dilatation de l’eau.