Séance 2 : La fusion de la glace

Points du programme

La matière : états et changements d'état de l'eau. Fusion, solidification. Ebullition. Etat gazeux de l'eau ; évaporation, condensation ; facteurs agissant sur la vitesse d'évaporation. Education à l'environnement : Le trajet et les transformations de l'eau dans la nature.

Objectifs spécifiques

Etre capable de définir les états solide et liquide de l'eau.

Etre capable de passer d'un état à l'autre.

Connaître le vocabulaire approprié : fondre, fusion.

Explorer et observer les changements d'état.

Trouver les facteurs qui ont un effet sur les changements d'état.

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Se poser des questions sur les résultats, les expliciter.

Matériel

gobelets, glaçons, sèche-cheveux, four, chiffon, et tout ce que les enfants proposeront...

Déroulement

Question : Comment peut-on faire fondre un glaçon le plus rapidement possible ? Formulation d'hypothèses individuelles : dessins de l'expérience et du résultat attendu. Expérimentation : Mise en commun des hypothèses émises : mettre un glaçon sur un radiateur, utiliser un sèche-cheveux, mettre un glaçon dans une boîte, dans un tissu, utiliser un briquet ou des allumettes, mettre le glaçon dans une casserole sur une plaque chauffante, mettre le glaçon dans de l'alcool (alcool à brûler), mettre le glaçon dans de l'eau salée...

Mise en commun :

confrontation des résultats, peut-être obligation de refaire l'expérience si les élèves ne peuvent pas répondre à la question initiale. conclusion pour les élèves : Cela fond parce que c'est chaud, en fonction de la température.

Compléments d'information pour l'enseignant :

la fonte du glaçon est produite par un apport d'énergie, cet apport peut avoir des origines différentes : une origine mécanique ou une origine thermique. Exemple : si on place le glaçon dans une boîte et qu'on secoue cette boîte, la fonte est beaucoup plus rapide que pour un glaçon placé dans les mêmes conditions que l'on ne secoue pas. le transfert thermique d'énergie doit être optimal pour que la fonte se fasse rapidement : ainsi le contenant du glaçon placé sur le radiateur est très important, le résultat sera différent si le contenant est métallique ou plastique. Question : A partir de quelle température cela fond-il ?

Réponses attendues :

il faut utiliser un thermomètre, il faut refaire l'expérience avec un thermomètre. Le but est de mesurer la température de la glace au moment où elle devient liquide. L'idéal est de congeler quelques pots d'eau contenant un thermomètre, les mesures seront meilleures mais il faudra mettre en évidence que la température de fusion concerne la glace qui touche le thermomètre et non celle du bord du pichet.

Trace écrite :

Faire dessiner l'expérience.

Une même substance, l'eau par exemple, peut exister sous la forme d'un solide ou d'un liquide. Pour fondre, l'eau solide absorbe de la chaleur. On appelle FUSION ce passage de l'état solide à l'état liquide. L'eau fond à 0°C (à la pression atmosphérique). Le cahier d'expériences et d'observations de l'élève Comment passer de l'eau solide (glaçon) à l'eau liquide ?

En faisant "fondre" la glace.

Les réponses des différents groupes :

le groupe 1 : en le frottant dans les mains. le groupe 2 : avec un sèche-cheveux. le groupe 3 : dans l'eau froide. le groupe 4 : dans une casserole, en chauffant. le groupe 5 : en versant de l'eau bouillante. le groupe 6 : sur un radiateur. le groupe 7 : à la lumière.

Qui a été le plus rapide ?

Un groupe pense avoir été le plus rapide mais il avait commencé son expérience plus tôt. Un autre groupe propose de chronométrer.

En chronométrant :

Notre expérience est : faire fondre un glaçon le plus rapidement possible. le groupe 1 : en le frottant dans les mains : 1 min 47 s le groupe 2 : avec un sèche-cheveux : 4 min 11 s le groupe 3 : dans l'eau froide : 3 min 38 s le groupe 4 : dans une casserole, en chauffant : 1 min 18 s le groupe 5 : en versant de l'eau bouillante : 0 min 15 s le groupe 6 : sur un radiateur : 17 min 37 s le groupe 7 : à la lumière : 50 min environ

Conlusion :

Plus c'est chaud, plus le glaçon fond vite.

Le passage d'un solide à un liquide s'appelle la fusion. A quelle température la glace fond-elle ? Nous avons sorti les pots d'eau gelée contenant un thermomètre et nous relevons le temps, la température et l'état de l'eau.

Heure Température Etat

0 minutes -6 °C solide

15 minutes -4 °C solide

30 minutes -1 °C solide

40 minutes 0 °C solide/ liquide

45 minutes 0 °C solide/ liquide

50 minutes 0 °C solide/ liquide

55 minutes 0 °C solide/ liquide

60 minutes +1 °C liquide

La glace fond à 0 ° C (à la pression atmosphériquequotesdbs_dbs28.pdfusesText_34

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La fusion de la glace

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