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Cours 2nd GT-07 V1
1- L’état physique de l’eau
Illustration Etat physique
2- Conclusion
A l’état gazeux, les molécules sont fortement agitées et en mouvement constant, elles ne cessent de rentrer en collision et de rebondir. Ce mouvement permanent des molécules en fait un état fortement désordonné.
Les molécules d’un liquide ne sont pas fixes. Elles sont mobiles, et peuvent « glisser » les unes sur les autres ce qui conduit à un état désordonné.
A l’état solide, chaque molécule possède une place fixe et ne peut se déplacer. Pour cette raison on qualifie souvent l’état solide d’état ordonné.
3- Les changements d’états : Vocabulaire
Vaporisation ; Solidification ; Sublimation ; Condensation ; Fusion ; Liquéfaction.
① : ② :
③ : ④ :
⑤ : ⑥ :
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Résumé du cours
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4- Solidification de l’eau pure
Protocole opératoire :→ Dans un tube à essai, on ajoute de l’eau pure (eau distillée).
→ On plonge ce tube dans un milieu réfrigérant constitué d’un mélange de glace et de sel.
→ On repère la température toutes les minutes.
→ Les résultats sont consignés dans le tableau ci-dessous.
① Compléter la dernière ligne en précisant l’état physique de l’eau.
(S : état solide ; L : état liquide ; G : état gazeux)
temps
(min) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Température
(°C) +20 +17 +13 +8 +3 +1 0 0 0 0 0 -1 -3 -5 -8
Etat de l’eau
② Tracer un graphique représentant l’évolution de la température en fonction du temps.
③ A quelle température obtient-on un palier de température.
④ Ce palier de température correspond à quoi ?
⑤ Conclusion
Lorsque l’eau commence à se solidifier à une température de ……… la température reste
……… pendant toute la durée du changement ………..………
Quand l’eau est entièrement transformée en glace, la température ……….………
Si le palier de température reste constant, on dit que l’on est en présence d’un ………
Résumé du cours
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1-Equation d’un changement d’état
Le passage d’un état physique à un autre s’appelle un changement d’état.
L’équation est l’écriture symbolique, à l’échelle macroscopique, de la transformation physique d’une espèce.
Le passage de l’état solide à l’état liquide peut s’écrire de la manière suivante :
2- Les transferts d’énergie
Lors d’un changement d’état physique, l’espèce chimique absorbe ou cède de l’énergie au milieu extérieur.
Lors d’une fusion, d’une vaporisation ou d’une sublimation, l’espèce chimique puise de l’énergie au milieu extérieur pour effectuer ce changement d’état. La transformation est
endothermique
:le milieu extérieur se refroidit
.Ex : Un glaçon mis dans un verre, lorsqu’il fond puise son énergie dans l’eau. L’eau se refroidit et sa température baisse.
Lors d’une solidification, d’une liquéfaction ou d’une condensation, l’espèce chimique cède de l’énergie au milieu extérieur pour effectuer ce changement d’état. La transformation est
exothermique
:le milieu extérieur se réchauffe
.Ex : Lorsque de la buée se forme sur une vitre, l’eau cède de l’énergie au milieu extérieur pour passer de l’état gazeux à l’état liquide.
Cette énergie transférée est appelée chaleur latente de changement d’état. Elle s’exprime en ou et est égale à :
: la quantité de chaleur en Joules (J) ; : la masse en kg ; : la chaleur latente en Il faut apporter 16 500 joules à un glaçon de 50 grammes pour le faire passer de l’état solide à l’état liquide à 0°C. Calculer la chaleur latente de fusion
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3- Application
Exercice n°1 :
Un morceau de coton est placé sur une sonde thermométrique, elle indique 19°C. Le tout est plongé quelques secondes dans de l’éther, puis exposé à l’air libre.Le coton devient sec et la sonde indique une température de 15,8°C.
A- Nommer le changement d’état subi par l’éther
B- Quel est le sens du transfert thermique lors du changement d’état ? C- Ce changement d’état est t-il endothermique ou exothermique ?
D- Expliquer pourquoi lorsque vous sortez de la douche, vous avez une sensation de froid sur la peau (« la chair de poule »)?
Exercice n°2 : Un bac à glaçons contenant d’eau liquide est placé dans le congélateur.
Donnée : .
2-1 Quelle est la valeur de la chaleur latente de solidification de l’eau ? 2-1 La solidification de l’eau est-elle endothermique ou exothermique ?
2-3 Calculer la valeur du transfert thermique mis en jeu lors de la solidification de l’eau en glaçons une fois atteinte la température de 0°C.
