Il existe également la condensation solide, qui est le passage de l'état de gaz à solide, sans passer par la phase liquide. L'évaporation: c'est le passage de l'état liquide à l'état gazeux. La fusion: c'est le passage de l'état solide à liquide. La sublimation: c'est le passage directement de l'état solide à l'état gazeux. Cela se produit dans certaines conditions de pression. La solidification: c'est le passage de l'état liquide à solide. Les voici sous forme d'un schéma: Schéma des trois états de l'eau Variation de volume en fonction des états L'eau liquide occupe un certain volume. En changeant d'état, l'eau sous forme solide (la glace) ou sous forme de gaz (la vapeur) va occuper un volume différent. Le volume occupé par l'eau à l'état gazeux est plus grand que celui de l'eau à l'état liquide. En effet, ses molécules vont se disperser sans s'arrêter pour essayer d'occuper le plus grand espace possible. L'eau à l'état solide va également occuper un volume plus grand que l'eau à l'état liquide mais contrairement au volume de la vapeur, celui de l'eau solide va s'arrêter de grandir lorsque toute l'eau est devenue solide.
La solidification: observation des glaçons | 10 min. | découverte La veille, devant les enfants, un bac à glaçons a été rempli avec de l'eau et placé dans le congélateur. Le lendemain, les glaçons sont distribués. Par 2, les élèves observent un glaçon placé sur une soucoupe. S'en suit une description (forme, couleur... ) Constat: L'eau liquide est devenue solide. Le glaçon a été obtenu à partir de l'eau liquide. 2. L'eau solide autour de nous | 15 min. | recherche Des documents sont distribués (paysages, vie quotidienne, activités humaines) Questions du maître: à partir des documents Où trouve-t-on des glaçons, de l'eau solide? S'en suivent des échanges (« Chez le pâtissier, au café, en hiver dans le caniveau, à la montagne) 3. Synthèse | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation La classe tente d'exprimer les conditions (température, altitude) pour observer de la glace. 4 La glace et l'eau liquide - Montrer que la glace se transforme en eau - Représenter les transformations eau liquide en glace et inversement 25 minutes (2 phases) 1.
Si, à pression normale, on chauffe un glaçon, la température du glaçon va augmenter jusqu'à atteindre 0°C. Puis lorsque le glaçon fond, la température reste à 0°C (c'est le palier de température). Une fois le glaçon totalement liquide la température augmente de nouveau. La solidification est le passage de l'eau de l'état liquide à l'état solide. L'eau liquide placée au congélateur devient de la glace. C'est une solidification. A pression normale, la solidification de l'eau pure a lieu à 0°C. La fusion est le passage de l'eau de l'état solide à l'état liquide. Le glaçon qui fond devient liquide. C'est une fusion. A pression normale, la fusion de l'eau pure a lieu à 0°C. La liquéfaction est le passage de l'eau de l'état gazeux à l'état liquide. La vapeur d'eau qui forme les nuages se transforme en liquide. C'est une liquéfaction. A pression normale, la liquéfaction de l'eau pure a lieu à 100°C. La formation de buée sur une vitre froide est un cas de liquéfaction. La vaporisation est le passage de l'eau de l'état liquide à l'état gazeux.
• Pour la paraffine qui compose les bougies, c'est l'inverse: la surface bombée vers le haut de la paraffine liquide va s'incurver vers le bas et occuper moins de volume, lorsque la température diminue. La paraffine occupe donc moins de volume à l'état solide qu'à l'état liquide. La masse Qu'en est-il de la masse lors d'un changement d'état? Nous pouvons réaliser une petite expérience pour voir si un changement d'état la fait varier. • Protocole: plaçons un glaçon dans un récipient fermé sur une balance. La masse est relevée et notée au début de l'expérience puis lorsque le glaçon a complètement fondu. • Observation: la masse n'a pas changé. • Interprétation: la masse reste la même au cours du changement d'état. Donc, même si, au cours d'un changement d'état, le volume peut changer, la masse, elle, ne change jamais.
A une température inférieure à 0°C à pression ambiante, l'eau est à l'état solide, c'est alors de la glace. On retrouve ces états dans la nature avec la présence de neige et de glace dans les milieux dont la température est basse. C L'eau à l'état liquide Au repos, la surface de l'eau dans un récipient est toujours plane (horizontale). L'eau à l'état liquide, comme tous les liquides: Ne possède pas une forme propre car les liquides prennent la forme du récipient qui les contient. Possède un volume propre car son volume ne change pas lorsqu'on la met dans un autre récipient A température et pression ambiante, l'eau se trouve majoritairement à l'état liquide. Le cycle de l'eau traduit ce phénomène, puisqu'à température ambiante l'eau est majoritairement contenue dans les mers et les océans. II Les quatre changements d'état de l'eau Un changement d'état de l'eau est le passage de l'eau d'un état à un autre. Les changements d'état de l'eau pure se font toujours à température constante. L'eau solide devient liquide à 0°C.
Inversement, de la vapeur d'eau peut se condenser directement en givre ou en glace lorsqu'il fait très froid. Enfin, l'eau qui bout dans une casserole se transforme en vapeur d'eau par vaporisation. III. Des changements réversibles • À chaque changement d'état correspond une transformation inverse: la solidification est l'inverse de la fusion, la liquéfaction est l'inverse de la vaporisation, etc. Les changements d'état sont dits réversibles. • Le facteur principal d'un changement d'état est la température. En l'élevant ou en l'abaissant, on fait passer un corps d'un état physique à un autre. Nous verrons que le changement d'état dépend également de la pression. IV. Le volume et la masse lors d'un changement d'état 1. Le volume • Dans notre vie quotidienne, nous pouvons constater que le volume d'un corps peut changer au cours d'un changement d'état. Une bouteille remplie d'eau mise au congélateur éclate sous la pression due à l'augmentation du volume de la glace. L'eau à l'état solide occupe donc un volume plus grand que l'eau à l'état liquide.
Pour qu'il y ait formation d'un nuage, il faut tout d'abord qu'il y ait de l'air humide au sol. Cet air humide est soulevé en altitude, donc va aller de plus en plus haut mais il va toujours garder la même quantité de vapeur d'eau. A une certaine altitude, cet air humide va atteindre un seuil ou la quantité de vapeur qu'il contient sera maximale (il ne pourra pas en contenir plus): on dit que l'air est saturé en vapeur d'eau. En augmentant son altitude, la vapeur d'eau qui ne pourra pas être contenue dans l'air va se liquéfier autour des noyaux de condensation (fines particules de poussières invisibles) et va permettre la formation des nuages de gouttelettes d'eau. En augmentant encore son altitude, la vapeur d'eau et les gouttelettes vont se condenser autour des noyaux de congélation et va permettre la formation des nuages de cristaux de glace. II. Propriétés des états physiques: La matière est constituée de molécules, elles-mêmes constituées d'atomes. La différence d'assemblage des molécules dans la matière permet d'expliquer la présence de ces trois états.
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