Au programme de ce chapitre
- I. Les noms des changements d'état
- II. Température et changement d'état d'un corps pur
- III. S'entrainer
- Savoir-faire
- Exercices types corrigés
- Teste-toi — vrai ou faux ?
- Pièges fréquents et astuces
- À retenir
La définition à retenir
Ébullition et évaporation L'ébullition est une vaporisation rapide, dans tout le liquide, avec formation de bulles, à une température précise. L'évaporation est une vaporisation lente, à la surface du liquide, à n'importe quelle température (le linge sèche même à 15 °C).
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Un exemple corrigé
Exemple Avec le modèle moléculaire : lors de la fusion, l'apport de chaleur fait vibrer les molécules de plus en plus fort ; elles finissent par se détacher de leur place et glisser les unes sur les autres. Les molécules ne changent pas : c'est un changement physique, pas une transformation chimique.
Lexique
- fusion
- passage de l'état solide à l'état liquide
- vaporisation
- passage de l'état liquide à l'état gazeux
- liquéfaction
- passage de l'état gazeux à l'état liquide
- palier
- partie horizontale d'une courbe : la température reste constante
Les erreurs fréquentes à éviter
Piège — appeler « vapeur » le nuage blanc. Ce que tu vois au-dessus d'une casserole ou d'une tasse de thé, ce sont des gouttelettes d'eau liquide. La vraie vapeur d'eau est un gaz transparent, que l'on ne voit pas.
Piège — croire qu'un liquide ne s'évapore qu'à 100 °C. L'ébullition a lieu à une température précise (100 °C pour l'eau pure), mais l'évaporation se fait à n'importe quelle température : le linge sèche même à 15 °C, lentement et en surface.
Attention La « fumée » blanche au-dessus d'une casserole n'est pas de la vapeur d'eau : la vapeur d'eau est un gaz invisible. Ce nuage blanc est formé de minuscules gouttelettes d'eau liquide, apparues quand la vapeur s'est refroidie au contact de l'air.
L'astuce du prof
Astuce. Pour ne pas te tromper de nom, écris l'état de départ, une flèche, puis l'état d'arrivée. Si tu vas vers le gaz, c'est qu'on chauffe ; si tu vas vers le solide, c'est qu'on refroidit. Ce petit schéma fait gagner du temps pendant l'interro.
Exercices corrigés
Cherche d'abord seul, puis ouvre la correction.
Exercice 1 — Quel est le nom du changement ?
Donne le nom du changement d'état : a) la cire d'une bougie coule le long de la bougie ; b) une flaque d'eau disparait en une après-midi de vent ; c) tes lunettes se couvrent de buée quand tu entres dans une pièce chaude ; d) une fine couche de givre blanc couvre l'herbe au petit matin.
Voir la correction
La cire qui coule subit une fusion (solide → liquide). La flaque qui disparait subit une vaporisation, plus précisément une évaporation, puisqu'elle est lente et se fait en surface. La buée sur les lunettes vient d'une liquéfaction (gaz → liquide) : la vapeur d'eau de la pièce se refroidit au contact du verre froid. Le givre est une condensation solide (gaz → solide).
Exercice 2 — Chauffer de la glace
Maya chauffe régulièrement un bloc de glace pure, sorti du congélateur, et note la température :
a) À quelle température la glace fond-elle ? b) Pendant combien de temps dure la fusion ? c) Pourquoi la température ne monte-t-elle pas pendant ce temps, alors qu'on chauffe toujours ? d) La glace de Maya est-elle un corps pur ?
| Temps (min) | 0 | 4 | 12 | 20 | 28 | 36 | 40 | 44 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Température (°C) | −20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 20 |
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La glace fond à 0 °C, valeur du palier. La fusion commence à la minute 4, quand la température atteint 0 °C, et se termine vers la minute 36, juste avant que la température remonte : elle dure donc environ 36 − 4 = 32 minutes. Pendant ce temps, la chaleur sert à détacher les molécules de leur place dans la glace, pas à les faire bouger plus vite, donc la température reste constante. Cette température constante pendant le changement d'état montre qu'il s'agit d'un corps pur.