Collège Jean Moulin

Les changements d’états

1)Étude de la vaporisation de l’eau

a)Expérience

On place de l’eau liquide pure dans un erlenmeyer sur une plaque chauffante.
On mesure sa température grâce à un thermomètre
On mesure le temps grâce à un chronomètre

Schéma :

b)Observations :

La température indiquée par le thermomètre augmente.
De la buée se forme sur les parois de l’erlenmeyer.
L’eau boue : il y a des bulles

c)Lectures et analyse des mesures :

Les mesures de température de l’eau liquide sont rassemblées dans un tableau et représentées sur une courbe en fonction du temps :

**tableau et courbe**

Composition de la courbe :

L’axe vertical se nomme l’axe des ordonnées. Ici il représente les température en degrés Celsius (°C)
L’axe horizontal se nomme l’axe des abscisses. Ici il représente le temps en minutes (min)
La courbe représente la température de l’eau liquide en fonction du temps.

Analyse de la courbe :

La température de l’eau liquide augmente jusqu’à 100°C.
A partir de 100°C, l’eau change d’état, devient du gaz et la température reste constante pendant tout le changement d’état.

d)Conclusion

La vaporisation est le passage de l’état liquide à l’état gazeux.
La température de vaporisation de l’eau pure est 100°C.
Lors du changement d’état, la température de l’eau pure reste constante et on l’observe sous l’état liquide et gazeux.

2)Étude des mesures pour la fusion et de la solidification

a)fusion

Courbe :

Lecture de courbe et remplissage du tableau :

On doit repérer les axes, ce qu’ils représentent, les unités de mesures et les graduations sur chaque axe :

La courbe représente la température de la glace (degrés Celsius) en fonction du temps (minutes).
Sur l’axe des ordonnées, 1 cm représente 5 degrés Celsius.
Sur l’axe des abscisses, 1 cm représente 1 minute.

Lecture de la courbe :

La température de la glace augmente jusqu’à 0 degrés Celsius.
Lors du changement d’état, la température reste constante et présente un palier à 0 degrés Celsius.
Quand toute l’eau a changé d’état et est devenu liquide, la température de celle-ci augmente.

Grâce à la courbe, on peut faire correspondre les mesures de températures avec des mesures de temps et on place ces données dans un tableau.

Tableau :

Temps (min)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Température (°C)

Conclusions :

La fusion est le passage de l’état solide à l’état liquide.
Lors d’un changement d’état, la température du corps pur reste constante :On observe un palier de température.
L’eau pure passe de l’état solide à l’état liquide à 0°C à pression atmosphérique normale.

b)Solidification

On mesure la température de l’eau pure liquide quand on la met au congélateur.
Les mesures sont regroupées dans le tableau suivant :

TABLEAU

On va tracer la représentation graphique de la température de l’eau en fonction du temps

Tracé de la courbe avec les données du tableau :

Tracer les deux axes et inscrire les grandeurs physique mesurées avec les symboles des unités.
Mettre les graduations en choisissant une échelle qui permet de bien voir.
Placer chaque point de mesure à l’aide d’une croix.

Courbe

Analyse de la courbe :
La courbe représente la température de l’eau en fonction du temps.
La température décroit au cours du temps puis on observe un palier puis elle décroit à nouveau.
Le palier de température se situe à 0°C.

Conclusion :

La solidification est le passage de l’état liquide à l’état solide.
La température de solidification de l’eau pure est 0° Celsius.
Lors du changement d’état la température reste constante et on observe l’eau sous la forme liquide et solide.

Remarque : la courbe de température en fonction du temps pour la fusion et pour la solidification sont les opposées l’une de l’autre. On dit que les changements d’état sont inversibles.

3)Conclusion

On a pris l’exemple de l’eau pure mais les conclusions sont valables pour tout les corps purs.
On appelle corps pur, un corps composé d’un seul élément de base.

Lors du changement d’état, on trouve la matière dans les deux états.
Le changement d’état d’un corps pur se fait à température constante : on observe un palier de température.
L’eau pure se solidifie à 0°C et se vaporise à 100°C à pression normale
Les changements d’état sont inversibles.

L’ESSENTIEL DU COURS :

1)Connaître le cours :

a)Les changements d’états :

On appelle corps pur, un corps composé d’un seul élément de base (ce n’est pas un mélange).

La vaporisation est le passage de l’état liquide à l’état gazeux.
La liquéfaction est le passage de l’état gazeux à l’état liquide.
La température de vaporisation et de liquéfaction de l’eau pure est 100°C à pression atmosphérique normale.

La fusion est le passage de l’état solide à l’état liquide.
La solidification est le passage de l’état liquide à l’état solide.
La température de solidification et de fusion de l’eau pure est 0° Celsius à pression atmosphérique normale.

Lors d’un changement d’état à pression constante, la température du corps pur reste constante : On observe un palier de température. On observe alors le corps pur dans les deux états à la fois.
Les changement d’état sont inversibles.

b)Les graphiques

L’axe horizontale est l’axe des abscisses
L’axe verticale est l’axe des ordonnées
Une courbe représente les ordonnées en fonction des abscisses

2)Savoir faire :

Savoir tracer les axes et mettre les légendes
Savoir tracer les graduations tout les centimètres
Savoir placer des points sur un graphique