%Chapitre 3

<!-- BOEN

Caractériser les différents états de la matière (solide, liquide et gaz).
Proposer et mettre en œuvre un protocole expérimental pour étudier les propriétés des changements d’état.
Caractériser les différents changements d’état d’un corps pur.
Interpréter les changements d’état au niveau microscopique. 

On mettra en œuvre des expériences simples montrant la conservation de la masse (mais non conservation du volume) d’une substance lors d’un changement d’état.
Si l’eau est le principal support expérimental – sans en exclure d’autres – pour l’étude des changements d’état, on peut exploiter des données expérimentales pour connaître l’état d’un corps dans un contexte donné et exploiter la température de changement d’état pour identifier des corps purs.
L’étude expérimentale des changements d’état est l’occasion de mettre l’accent sur les transferts d’énergie et d’aborder l’impact du réchauffement climatique sur les glaciers et la banquise.

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# Chapitre 3 − États et changements d'états	

::: infos

::: prérequis
ø
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::: objectifs
✓ Identifier les différents états et changements d'états
✓ Savoir utiliser une courbe d'analyse thermique pour identifier un corps pur
✓ Connaître les propriétés des états et des changements d'états
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:::


## 1. Les différents états de l'eau et leurs propriétés

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

* [l’état solide]{.h} [(neige, glace, grêle, verglas, etc.)]{.h} ;
* [l’état liquide]{.h} [(pluie, océan, rosée, rivière, brouillard, buée, nuages, etc.)]{.h} ;
* [l’état gazeux]{.h} [(vapeur d’eau)]{.h}.

::: details
[img1](assets/etat1.jpg)
[img2](assets/etat2.jpg)
[img3](assets/etat3.jpg)
[img4](assets/etat4.jpg)
[img5](assets/etat7.jpg)
[img6](assets/etat6.jpg)
[img7](assets/etat8.jpg)
[img8](assets/etat11.jpg)
[img9](assets/etat12.jpg)
:::


::: note
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`]{.mem}

[les molécules lors des changements d'états](assets/states-of-matter-basics_fr.html){.noPrint}

::: note
− 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 ?
:::

::: exp
Expérience avec seringue.
:::

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

![](assets/img1.svg){.w60 .h}


[Dans quel·s état·s, la matière a-t-elle une forme propre ?|À l'état solide.]{.mem}

[Dans quel·s état·s, la matière a-t-elle un volume propre ?|À l'état solide et à l'état liquide.]{.mem}

::: exercices
3, 5, 6, (4)
:::

## 2. Les changements d'états et leurs propriétés

![](assets/img2_vide.svg){.cours .whiteBG .écrire .encR .w40}

[correction](assets/img2.svg)

::: exercices
7
:::

[Donner les différents changements d’états|`liquide→solide : solidification, solide→liquide : fusion<br>gazeux→liquide:liquéfaction, liquide→gazeux:vaporisation`]{.mem}


### a) évolution du volume

::: exp
__évolution du volume lors de la fusion__ :

* tubes à essais gelés
* balances
* feutres pour tubes
* bécher 250mL
:::

::: edit
Protocole :

:::

![](assets/tp1.png)

::: {.h .écrire}

<object class='w80' data="assets/schema_variation_volume.svg" type="image/svg+xml"></object>


[Lors d’un changement d’état, **le volume change**.]{.h}
:::

[assets/timelapse_solidification.mp4]{.video}

[Que peut-on dire du volume lors d'un changement d'état ?|Le volume change.]{.mem}

### b) conservation de la masse

::: {.écrire .h}

![](assets/schema_conserv_masse.svg){.w60}

Lors d’un changement d’état la masse de l’eau reste la même.<br>
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.]{.mem}

::: exercices
9
:::

### c) température de changement d'état

L'eau se solidifie lorsque sa température devient [inférieure à 0°C]{.h}.
L'eau se vaporise lorsque sa température devient [supérieure à 100°C]{.h}.

[assets/sublimation-of-iodine.mp4]{.video}

[Quelle est la température de fusion et de solidification de l'eau ?|0°C]{.mem}

[Quelle est la température de vaporisation et de liquéfaction de l'eau ?|100°C]{.mem}

![](assets/tp2.png)

![](assets/graph.png){.illustration}

::: écrire

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.

<table><tr style="height:300px !important;"><td style="background-color:#ddd;text-align:center">Corps pur</td><td style="width:75%;"></td></tr><tr style="height:300px;"><td  style="background-color:#ddd;text-align:center">Mélange</td><td></td></tr></table>

:::

::: exercices
8, 10, 11
:::

## 3. Montée des eaux et changement climatique

::: exp
__fonte des icebergs et niveau de l'eau__  

* glacons
* eau
* bécher 

__dilatation de l'eau__

* ballon
* bouchon troué
* tube verre
:::

::: note
recherche d'hypothèse, protocole, expériences
:::

::: details

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 ?

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::: edit
Hypothèses :
:::

::: edit
Expériences :
:::

::: edit
Conclusion :
:::

[Quelles sont les causes de l'élévation du niveau des mers ?|la fonte des glaces continentales et la dilatation de l'eau.]{.mem}