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Les changements détats de leau

L'échange d'énergie ne sert plus à ce moment-là qu'au changement d'état de l'eau. Dès lors qu'il n'y a plus du tout d'eau sous forme liquide dans le tube à 



SCIENCES Leçon LES ETATS DE LEAU Dans la nature leau est

On appelle cela les 3 états de l'eau : l'état solide l'état liquide et l'état gazeux. LES CHANGEMENTS D' ETATS DE L'EAU. L'eau se transforme et change d'état 



Changements détat de leau et des lipides

À pression plus faible le changement d'état lié à la vaporisation de l'eau se produit pour des températures plus basses. Document 4: changements d'état de l' 



Les états de leau et les changements détats cycle 2-3

Changements d'état de l'eau : vaporisation (évaporation ébullition)



SCIENCE ET TECHNOLOGIE CYCLES 2 3 4

Identifier un changement d'état de l'eau dans un phénomène de la vie quotidienne. Les changements d'états de la matière notamment solidification



SCIENCE ET TECHNOLOGIE CYCLES 2 3 4

et observer des changements d'états. Identifier un changement d'état de l'eau dans un phénomène de la vie quotidienne. COMPOSANTE(S) DU SOCLE COMMUN.



TRANSFORMATION PHYSIQUE ( changement détat)

a. La solidification : Passage de l'état LIQUIDE à l'état SOLIDE . -On place un tube à essais contenant de l'eau 



Les états de la matière et les changements détat

On peut mesurer la température de solidification de l'eau tant qu'il y a en présence du solide (glace) et de l'eau liquide. Par exemple on constate que la 



Quels sont les changements détat de leau et des lipides à la base

États de l'eau : solide liquide et gaz ;. ? États des lipides : liquide et solide. Page 4. 4. Identifier les changements d'état de l 



QUESTIONNER LE MONDE

Il est préférable de dire « l'eau à l'état solide » plutôt que « l'eau solide ». Le changement d'état est une transformation physique de la matière ...



Les changements d’états de l’eau

A 0°C l’eau ommen e à se transformer en glae Tant que les deux états de l’eau solide et liquide sont en présen e la température à l’intérieur du tu e à essai reste onstante : 0°C L’éhange d’énergie ne sert plus à e moment-là qu’au hangement d’état de l’eau



Les changements d'états de l'eau - Site de

- Constater la réversibilité du changement d’état de l’eau - Dégager les propriétés de l’eau à l’état solide - Percevoir la conservation de la quantité dans les changements d’état Méthodologiques - Emettre des hypothèses - Proposer et mettre en œuvre des expériences pour vérifier ces hypothèses Organisation Lieu



Les états de l’eau et les changements d'états cycle 2-3

Fondation La main à la pâte Séquence de classe : Les états de l’eau et les changements d’état 2 Prise en main de la séquence La ressource que nous vous proposons comporte 4 activités distinctes se présentant sous forme de fiches élèves 1 Passage de l’eau de l’état liquide à l’état solide (et inversement) 1 1



Les changements d’état de l’eau

Concernant les changements d’état de l’eau on pourra utiliser des manuels de science de cycle 2 ou la Vidéo lumni sur les changements d’état de l’eau Pour savoir si d’autres matières que l’eau peuvent changer d’état de nombreuses ressources sont disponibles sur le site de la fête de la science



SCIENCES Leçon LES ETATS DE L’EAU On appelle cela les 3 états

Dans la nature l’eau est présente sous 3 formes : -liquide (mers océans etc ) -solide (iceberg glaçons givre neige)-vapeur ( invisible) On appelle cela les 3 états de l’eau : l’état solide l’état liquide et l’état gazeux LES CHANGEMENTS D’ ETATS DE L’EAU L’eau se transforme et change d’état dans la nature



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3 Les changements d’état En plaçant de l’eau liquide dans le congélateur elle se transforme en glaçon Elle passe donc de l’état liquide (l’eau) à l’état solide (la glace) Ce passage d’un état à un autre est appelé un changement d’état Tous les changements d’état possibles portent un nom particulier

Quels sont les changements d'états de l'eau?

    Les changements d'états de l'eau - Site de sciencesaulamentin ! Solide. Liquide. Gazeux. 1. La solidification : La solidification est le passage de l'eau de l'état liquide à l'état solide . La solidification a lieu à 0° C. La formation de la glace est un cas de solidification. 2. La fusion

Comment changer l’État d’eau?

    Les changements d’état de l’eau : liquide ? solide ? liquide Etape 1 Etape 2 Etape 3 On verse de l’eau liquide jusqu’au trait de repère dans un tube à essais. On place le tube en position verticale en utilisant un

Comment identifier un changement d'état de l'eau dans un phénomène de la vie quotidienne?

    Identifier un changement d'état de l'eau dans un phénomène de la vie quotidienne#TAB##TAB#Comparer et mesurer la température, le volume, la masse de l'eau à l'état liquide et à l'état solide. Reconnaitre les états de l'eau et leur manifestation dans divers

Quels sont les objectifs des changements d’État de l’eau?

    Les activités décrites dans ce texte abordent les changements d’état de l’eau avec les objectifs suivants : - approfondir le concept de matière et d’état de la matière ; - appréhender laconservation de la matière et de la masse ; En nous centrant sur ces objectifs, nous avons laissé de côté volontairement - la séquence
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QUESTIONNER LE MONDE

Questionner le monde du vivant, de la matière et des objets Informer et accompagner les professionnels de l'éducationCYCLES 234

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Qu'est-ce que la matière ?

DéfinitionLa matière est ce qui constitue tout corps ayant une réalité tangible. Tout ce qui a une masse et occupe un volume est de la matière. L'univers qui nous entoure est formé de matière. La lumière n'est pas de la matière car elle n'a pas de masse et on ne peut la comprimer.

L'air, bien qu'invisible, est constitué de matière puisqu'il a une masse et occupe tout l'espace

environnant ; on peut le comprimer et le déplacer.

La matière, visible ou invisible, est constituée d'atomes, d'ions ou de molécules (regroupés

sous le terme d'entités chimiques) en interaction plus ou moins forte entre eux et donc plus ou

moins organisés entre eux. De cette organisation découlent les états de la matière.ENTITÉCHARGE ÉLECTRIQUECONSTITUTIONEXEMPLES

AtomeNeutre Un seul élément chimiqueLe gaz hélium : He, le carbone (à l'état graphite ou diamant) : C

MoléculeNeutre Un ou plusieurs éléments

chimiques

Le gaz dioxygène O

2 , le sucre ou saccharose C 12 H 22
O 11 , l'eau H 2 O

IonChargé positivement

(cation) ou négativement (anion)

Un ou plusieurs éléments

chimiques

L'ion sodium Na

, l'ion sulfate SO 2-

Les trois états de la matière

On peut relier l'état macroscopique de la matière (solide, liquide ou gazeux) à des caractéristiques macroscopiques et microscopiques.

L'état solide est ordonné : les entités constitutives (molécules, ions, atomes) ont des positions

fixes et interagissent fortement entre elles. Un solide a une forme propre et un volume propre.

L'adjectif " solide » signifie " robuste », résistant. L'expression " état solide » est à privilégier.

Il est préférable de dire " l'eau à l'état solide » plutôt que " l'eau solide ».

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L'état liquide est un état désordonné : les entités constitutives n'occupent pas de positions

fixes et sont en mouvement incessant. Cependant, des interactions entre ces entités existent. Un liquide a donc un volume propre mais pas de forme propre (il épouse les formes de son contenant, et y reste). Les molécules ou les ions sont plus proches les uns des autres que dans

l'état gazeux ; des interactions entre ces entités existent, moins fortes que dans les solides.

L'état gazeux est un état désordonné. Les entités constitutives d'un gaz sont en mouvement

incessant, d'autant plus rapide que la température est élevée. Elles occupent tout le volume

disponible et sont plutôt éloignées les unes des autres et quasiment sans interaction entre elles. Un gaz n'a donc ni volume propre ni forme propre, il occupe tout l'espace disponible.

Les caractéristiques de ces états

ÉtatStructureForme

Caractéris-

tiques

Exemples (à la pression atmos-

phérique)

SolideOrdonnéeForme proprePeu sensible aux

variations de pression

À température ambiante (20°C) : le

chlorure de sodium (sel de table) ; le saccharose (sucre blanc) À -10°C : la glace (eau à l'état solide)

LiquideDésordonnéePrend la forme du

récipient

Peu sensible aux

variations de pression

À température ambiante (20°C) : une

huile ; un jus de fruit ; l'eau

GazeuxDésordonnéeOccupe tout l'es-

pace disponible

Sensible aux

variations de pression : un gaz est compressible

À température ambiante : l'air ; le

dioxyde de carbone

Les modifications des états de la matière

Les paramètres impliqués

La température

Plus la température est élevée, plus les entités constitutives sont en mouvement. En augmen-

tant la température d'un échantillon de matière, on apporte de l'énergie thermique aux entités

constitutives dont une partie est convertie en énergie cinétique (avec comme conséquence une

augmentation des vitesses des entités). Si cet apport énergétique est suffisamment important,

les interactions entre entités constitutives sont modifiées (il y en a moins et elles sont plus

faibles, car les entités sont plus éloignées les unes des autres). Il peut alors se produire un

changement d'état (passage de l'état solide à l'état liquide ou de l'état liquide à l'état gazeux

par élévation de température).

La pression

Les liquides et les solides sont peu sensibles à une modification de pression, du fait de leur

cohésion (interactions importantes entre les entités). Les gaz sont en revanche très sensibles

à une modification de pression. Une augmentation de pression à température constante conduit à un rapprochement relatif des entités constitutives d'un gaz jusqu'à provoquer éventuellement un changement d'état (passage à l'état liquide le plus souvent).

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Les changements d'état

Le changement d'état est une transformation physique de la matière, à ne pas confondre avec une transformation chimique où il y a modification des espèces.

Par exemple :

H 2

O(s) → H

2 O() symbolise la fusion de l'eau (passage d'un état ordonné solide (s) à un autre moins ordonné liquide ()) 2 H 2

O() → 2 H

2 (g) + O 2 (g) symbolise la décomposition de l'eau (deux molécules d'eau se

dissocient en deux molécules de dihydrogène et une molécule de dioxygène à l'état gazeux (g))

Les changements d'états de la matière

Quelle que soit la nature de l'espèce chimique, les noms de changements d'état sont toujours les mêmes. Quelles différences entre vaporisation, ébullition et évaporation ?

La vaporisation est le nom du changement d'état correspondant au passage de l'état liquide à

l'état gazeux. Elle peut prendre deux formes :

ǧl'ébullition, qui tire son nom des bulles de gaz observées lors du changement d'état par

chauffage du liquide jusqu'à la température de changement d'état ou par diminution de pres- sion ;

ǧl'évaporation, qui a lieu à la surface des liquides à des températures inférieures à la tempé-

rature d'ébullition (cela se produit par exemple dans les marais salants ou le séchage du linge

à l'air libre).

Quels usages du terme condensation ?

ǧLa liquéfaction est le nom du changement d'état correspondant au passage de l'état gazeux

à l'état liquide.

ǧLa condensation désigne le passage direct de l'état gazeux à l'état solide (sans passer par

l'état liquide).

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Dans le langage courant, on parle de " condensation » de la vapeur d'eau contenue dans l'air humide au contact d'une paroi suffisamment froide, alors qu'il s'agit bien d'une liquéfaction. La sublimation est un changement d'état plus rarement observé, elle marque le passage

de l'état solide à l'état gazeux. C'est le cas du changement d'état à l'air libre de la " neige

carbonique » (dioxyde de carbone à l'état solide qui passe directement à l'état gazeux).

Température de changement d'état

Pour rappel, un corps pur est constitué d'une seule espèce chimique (par exemple l'eau H 2 O,

le cuivre Cu), contrairement à un mélange (l'eau salée par exemple contient les espèces H

2 O, Na et C

À pression fixée, le changement d'état d'un corps pur se fait à température constante, dont

la valeur est caractéristique du corps pur à cette pression. Si on prend l'exemple de la fusion

de la glace, de la formation de la première goutte d'eau à l'état liquide jusqu'à la fusion du

dernier cristal de glace, la température restera constante à 0°C (si on travaille à pression

atmosphérique). On parle de palier de température au cours du changement d'état (qui se traduit par une horizontale dans le graphe " température en fonction du temps »). Les températures de changement d'état T des deux transformations inverses sont les mêmes pour une même espèce (à pression identique) : T fusion (eau) = T solidification (eau).

Plus les interactions entre les entités constitutives sont nombreuses et fortes (cela dépend à

la fois de l'état physique considéré et de la nature et de la structure chimique des entités), plus

les températures de changement d'état sont élevées. À pression donnée, la température de

fusion d'une espèce est toujours plus faible que sa température d'ébullition.

L'air, un mélange gazeux

L'air est un mélange gazeux constitué de : 78 % de gaz diazote, 21 % de gaz dioxygène, 1 %

d'autres gaz ; on peut retenir que 1/5 de l'air est du dioxygène, indispensable à la vie. Il est

primordial que les élèves prennent conscience que l'air est naturellement présent partout dans

notre environnement (cf. pas de volume ni de forme propre du gaz qui occupe tout l'espace). L'air est un gaz incolore : il est donc invisible. Toutefois on ressent ses effets. Chez les enfants, de grandes confusions existent : le mouvement des feuilles d'un arbre est souvent cité comme exemple de source d'air ; de même, les enfants peuvent affirmer que " les poumons créent l'air car on souffle de l'air ».

L'air est de la matière. 1 litre d'air a une masse d'environ 1,3 g, ce qui équivaut à dire que 1 m

3

d'air a une masse de 1,3 kg, à température et pression " ordinaires ». Pour mettre en évidence

cette matérialité, on peut peser un récipient hermétique vide (un ballon par exemple) puis

rempli d'air, en utilisant une balance dont la précision est suffisante.

Pression de l'air

Comme pour tout gaz, on peut définir la pression de l'air, communément appelée par les météorologues pression atmosphérique dans des conditions usuelles. La pression d'un gaz correspond à la force exercée par les molécules (ou atomes dans quelques cas) de ce gaz par unité d'aire de la surface qu'elles viennent heurter (P = F/ S). Pour un volume donné, la pression est d'autant plus importante qu'il y aura beaucoup de molécules. Pour une quantité de molécules données, la pression est d'autant plus importante que la surface délimitant le volume contenant ces molécules est plus faible.

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La pression atmosphérique représente le rapport de la force exercée par une colonne d'air sur un mètre carré de surface terrestre. La valeur de la pression atmosphérique doit donc être fournie avec l'altitude à laquelle on la mesure. La densité de l'air diminue fortement

avec l'altitude en raison de la raréfaction de l'air, et donc la pression atmosphérique aussi (1

atmosphère au niveau de la mer et 0,7 atmosphère à avec comme conséquence une diminution notable de la température de vaporisation de l'eau : à d'altitude l'eau entre

en ébullition à 90°C). Les variations de pression atmosphérique liées à l'altitude font que nos

oreilles " se bouchent et se débouchent » et que les bouteilles en matière plastique contenant

suffisamment d'air se creusent ou gonflent.

Pour une quantité de matière de gaz donnée, c'est-à-dire le même nombre d'entités constitutives :

ǧà température constante, si le volume de gaz diminue (on comprime le gaz) alors la pression

augmente (il y a moins d'espace pour un même nombre d'entités) ; ǧà volume fixé, si la température augmente alors la pression augmente (on augmente, par

agitation thermique, le nombre de chocs des entités sur la surface délimitant le volume, c'est-

à-dire la force exercée sur cette surface) ;

ǧà pression constante, si on élève la température, alors le volume occupé par le gaz

augmente : c'est le phénomène de dilatation. Toutes ces propriétés résultent de l'assimilation de l'air à un gaz parfait 1 , qui peut alors être

décrit par l'équation d'état P×V = n×R×T où P est la pression du gaz (en Pascal de symbole Pa),

V le volume occupé par le gaz (en m

3 ), n la quantité de matière de gaz (en mol), R la constante des gaz parfaits (8,31 Pa.m 3 .mol -1 .K -1 ), T la température du gaz (en Kelvin).

Un peu de vocabulaire

Grandeur, symbole, unité, valeur

Une grandeur physique est une caractéristique d'un système, d'un état, que l'on peut mesurer

ou relever à partir d'une référence. Chaque grandeur est représentée par un symbole (une ou

plusieurs lettres). Toute valeur numérique d'une grandeur doit être accompagnée d'une unité :

l'unité légale du système international (SI) ou une unité plus usuellement utilisée. GRANDEURCARACTÉRISTIQUE DESYMBOLEUNITÉ SIUNITÉS USUELLES massela quantité de matière d'un objet, d'une espèce mkilogramme (kg)g, mg volumel'espace occupé par un objet, une espèce Vm3cm 3 , dm 3 , mL, L températurel'agitation à l'échelle microscopique des entités constitutives

TKelvin (K)°C (degré Celsius)

°F (degré Fahrenheit)

pressionla force exercée par la matière sur une surface

PPascal (Pa)hPa (hectoPascal), bar,

atm 1.

Le " modèle du gaz parfait » décrit un gaz au sein duquel les interactions entre entités sont considérées comme

nulles. Un tel gaz n'existe pas en toute rigueur, mais on peut montrer que le comportement des gaz peut souvent être

assimilé à un comportement de gaz parfait en première approximation. Il existe d'autres modèles de comportement du

gaz plus réalistes.

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Calculer et mesurer

Une mesure se fait avec un appareil ou un dispositif spécifique donnant directement une valeur numérique de la grandeur à mesurer (une masse se mesure avec une balance, une pression se mesure avec un manomètre, une température se relève avec un thermomètre).

Une mesure est toujours entachée d'une imprécision liée à l'incertitude de mesure intrinsèque

de l'appareil et à la qualité de l'opérateur qui réalise la mesure. Certaines grandeurs s'obtiennent par mesure indirecte qui nécessite un calcul : par exemple, le volume d'un cube d'arête a se calcule en appliquant la relation a 3 après avoir mesuré la valeur de l'arête a (avec une règle par exemple).quotesdbs_dbs11.pdfusesText_17
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