Les changements d’état de l’eau Cinquièmes collège Lamartine Hondschoote Physique Chapitre 07 Les changements d’état de l’eau Mr Malfoy

Chapitre C07: Je dois savoir: Mesurer une température et tracer un graphique Influence de la pression sur la température d’ébullition Existence d’un pallier de température lors du changement d’état Reconnaître un corps pur à partir d’un graphique de température

I Définitions Vidéos : Les mécanismes de l'ébullition (choisir la vidéo dans le menu de gauche et ne regarder que la première séquence) phases et changements de phases (choisir la vidéo dans le menu de gauche et ne regarder que les deux premières séquences)

1) Rappels : les noms des différents changements d’état Solidification Solide Liquide Gaz FUSION Condensation vaporisation liquéfaction Sublimation

2) La vaporisation : Elle peut se faire de deux manières différentes:

a) L’évaporation C’est le passage de l’état liquide à l’état gazeux (vaporisation). C’est un phénomène de surface qui peut se dérouler à température ambiante. Un verre d’eau « abandonné » se vide en quelques jours sans le chauffer !! Il y a formation de gaz à la surface du liquide quelle que soit la température, c’est l’évaporation!

b) L’ébullition C’est le passage de l’état liquide à l’état gazeux (vaporisation) sous l’effet de la température. C’est un phénomène de masse. 00.00 °C 50°C 100°C Il y a formation de bulles de gaz dans la masse du liquide a une température précise (100°C pour l’eau)

II Évolution de la température pendant l’ébullition On réalise l’expérience suivante : faire chauffer de l’eau pure dans un ballon et mesurer la température. Compléter le tableau suivant et construire le graphique correspondant. Temps (s) 20 40 60 80 100 120 Température   140 160 180 200 220 240 260

1) Construire le graphique correspondant: a) Donner un titre au graphique En général, un graphique représente l’évolution d’une grandeur en fonction d’une autre grandeur. Ici la grandeur étudiée est : la température qui varie en fonction d’une autre grandeur: le temps On peut donc proposer comme titre : l’évolution de la température en fonction du temps

b)  Donner un titre à chaque axe et préciser les unités Sur l’axe vertical, on représente toujours la grandeur qui varie (ici la température) Sur l’axe horizontal, on représente la grandeur qui fait varier la première (ici le temps)

c) Trouver l’échelle pour chaque axe Comparer la plus grande valeur mesurée avec la taille du graphique et faire « un produit en croix » puis arrondir le résultat Plus grande valeur mesurée pour la température: 100°C la taille du graphique : 11 cm 100°C 11 cm Valeur la plus grande: Taille du graphique: Echelle 1 cm Calcul de l’échelle: (100*1)/11) = 9.09 Arrondir le résultat soit 10°C  1 cm

III Évolution de la température pendant l’ébullition (suite) 20 O Temps (s) 10 Température (°C) 100°C Pendant le chauffage, la température augmente régulièrement puis se stabilise à 100°C à l’apparition des premières bulles. Pendant l’ébullition, la température de l’eau pure reste constante et égale à 100°C.

III Effet de la pression Vidéo : La pression – Le bouillant de franklin Aspiration 80°C Avec une pompe à air (ou mieux avec une trompe à eau) on aspire l’air dans Le récipient, la pression diminue. On observe que l’eau bout à une température inférieure à 100°C.

IV Effet de la pression (suite) La température d’ébullition de l’eau dépend de la pression. Plus la pression diminue, plus la température d’ébullition diminue Ainsi en haut du mont blanc l’eau bout à moins de 100°C, il est donc plus long de faire cuire ses pâtes!!

IV Ébullition d’une eau impure On réalise l’expérience suivante : faire chauffer de l’eau salée dans un ballon et mesurer la température. Compléter le tableau suivant et construire le graphique correspondant. Temps (s) 20 40 60 80 100 120 Température   140 160 180 200 220 240 260

V Ébullition d’une eau impure (suite) 20 O Temps (s) 10 Température (°C) Début de l’ébullition Pendant le chauffage, la température augmente régulièrement elle ne se stabilise pas à l’apparition des premières bulles. Lors de l’ébullition d’un corps non pur La température varie