L’eau dans la nature (Chap2) L’eau sur la Terre  Plus de la moitié de la surface de la Terre est recouverte d’eau. L’ensemble des réserves d’eau de la Terre est appelé l’hydrosphère. L’eau est répartie dans 5 grands réservoirs : Les océans et les mers (97,2%) Les glaciers et les calottes glacières (2,1%) Les eaux souterraines (0,6%) Les lacs et les rivières (0,01%) L’atmosphère (0,001%) L’eau douce ne représente que 3% de la masse d’eau totale.

L’ensemble de l’eau de la Terre est estimée à 1 384 millions de km3, soit 1 384 milliards de milliards de litres d’eau !

Les trois états de l’eau L’eau se rencontre dans la nature sous 3 états : L’état solide (glace, neige, verglas, grêle) L’état liquide (pluie, rosée, buée, brouillard, nuages) L’état gazeux dans l’atmosphère sous forme de vapeur d’eau invisible. Propriétés des 3 états de la matière La matière peut exister en général sous 3 états différents : solide, liquide et vapeur (ou gaz). L'état sous lequel se trouve la matière dépend de 2 paramètres : la température et la pression La matière est constituée de petites particules (atomes ou molécules selon la matière) Par exemple l'eau est constituée de molécules d'eau; le fer, lui est constitué d'atomes de fer.

COMMENT FAIRE LA DIFFERENCE ENTRE UN ATOME ET UNE MOLECULE ? Voici une petite analogie : Un atome c'est une lettre. Une molécule c'est un mot. Un mot est composé de lettres qui sont liées entre elles; une molécule est composée d'atomes liés entre eux. L'alphabet est composé de 26 lettres; l'alphabet de la matière est composé, lui, d'environ 100 atomes. Avec 26 lettres on peut écrire un grand nombre de mots mais tous les mots n'existent pas ; avec 100 atomes, les combinaisons d'atomes pour former des molécules sont très grandes mais toutes n'existent pas. Un mot c'est une suite ordonnée de lettres; une molécule est un assemblage ordonné d’atomes.

1/ Les solides http://phys.free.fr/etats.htm Voir le site « La physique c’est fantastique » http://phys.free.fr/etats.htm Voici les molécules d’un solide. Que peut-on en dire ? Choisir les bonnes réponses : Les particules d’un solide sont ordonnées, désordonnées, rapprochées, espacées, liées, non liées, peu liées, très agitées. Les molécules dans un solide sont ordonnées, rapprochées et liées. C’est un état compact et ordonné. Les molécules ne sont pas complètement immobiles dans un solide, elles vibrent légèrement et ce mouvement augmente avec la température.

Un solide possède une forme propre car ses particules sont liées les unes aux autres. Un solide est aussi incompressible car ses particules sont rapprochées. 2/ Les liquides Voici les molécules d’un liquide. Que peut-on en dire ? Choisir les bonnes réponses : Les particules d’un liquide sont ordonnées, désordonnées, rapprochées, espacées, liées, non liées, peu liées, très agitées.

Il prend donc la forme du récipient qui le contient. Les molécules d’un liquide sont désordonnées, rapprochées et peu liées. C’est un état compact mais désordonné car les particules peuvent se déplacer. Un liquide n’a pas de forme propre car ses particules sont peu liées les unes aux autres. Il prend donc la forme du récipient qui le contient. Un liquide est très peu compressible car ses particules sont rapprochées. Un liquide s’évapore car ses particules sont peu liées entre elles, elles peuvent donc s’échapper du liquide. Au repos, la surface libre d’un liquide est plane et horizontale. Fil à plomb équerre surface libre du liquide

3/ Les gaz Voici les molécules d’un gaz. Que peut-on en dire ? Choisir les bonnes réponses : Les particules d’un gaz sont ordonnées, désordonnées, rapprochées, espacées, liées, non liées, peu liées, très agitées. Les molécules d’un gaz sont désordonnées, espacées, non liées et très agitées. C’est un état dispersé et très désordonné. Un gaz se répand dans l’espace car ses particules sont non liées et très agitées.

4/ Les changements d’état Un gaz est compressible car ses particules sont espacées. Animation sur la pression d’un gaz dans une seringue. Un gaz n’a pas de volume propre car ses particules sont non liées, elles peuvent donc occuper tout le volume qu’on leur offre. 4/ Les changements d’état État gazeux CONDENSATION VAPORISATION SUBLIMATION CONDENSATION SOLIDIFICATION État solide État liquide FUSION

Le cycle de l’eau L’eau circule entre les différents réservoirs de l’hydrosphère : c’est le cycle de l’eau. Ce cycle est influencé par la température et la pression atmosphérique. Depuis la formation de la Terre, il y a 4,5 milliards d’années, la quantité d’eau n’a pratiquement pas variée. Toute l’eau qui s’évapore vers l’atmosphère retombera un peu plus tard vers le sol sous forme liquide ou solide et inversement et ainsi le cycle se poursuit donc indéfiniment. La durée du cycle peut être très variable d’une région à l’autre : quelques heures dans les régions chaudes des tropiques à plusieurs milliers d’années pour les régions froides proches des pôles.

ETAT GAZEUX ETAT LIQUIDE et SOLIDE ETAT LIQUIDE ETAT SOLIDE Vapeur d’eau dans l’atmosphère ETAT LIQUIDE et SOLIDE Nuages condensation précipitations évaporation neige grêle pluie ETAT LIQUIDE Océans, lacs et rivières ETAT SOLIDE Glaciers, pays froids fusion

L’eau dans le corps humain Notre corps est constitué de 65% d’eau, ce qui correspond à environ 45 L d’eau pour une personne de 70 kg. On ne peut pas stocker l’eau et on l’élimine en permanence. eau absorbée par jour par un homme eau rejetée par jour par l’organisme eau de boisson: 1 L à 1,5 L respiration: 0,5 L transpiration: 0,5 L eau obtenue à partir des aliments: 0,8 L à 1,1 L urines: 1 L à 1,5 L selles: 0,1 L Sans eau, un homme ne peut pas vivre plus de 2 ou 3 jours. S’il boit sans manger, il peut survivre 40 jours environ.

Le test de reconnaissance de l’eau Afin de reconnaître les produits contenant de l’eau, nous devons utiliser un test de reconnaissance qui donne un résultat fiable et qui puisse être reproduit. Le sulfate de cuivre permet d’effectuer ce test. On l’utilise en général plutôt en jardinage et agriculture pour éliminer les champignons sur les cultures : c’est un fongicide. Lors de sa manipulation, quelques précautions sont nécessaires car il est irritant pour la peau et les yeux et toxique par ingestion : on se protège donc les mains avec des gants et on utilise des ustensiles qui ne serviront pas à l’alimentation par la suite.

Le sulfate de cuivre vendu dans le commerce est bleu Le sulfate de cuivre vendu dans le commerce est bleu. Il est dit hydraté, ce qui signifie qu’il contient de l’eau. Avant de pouvoir l’utiliser, il faut donc éliminer l’eau qu’il contient par évaporation.

Utilisation et consommation de l’eau Le sulfate de cuivre anhydre est blanc : il ne contient plus d’eau. On peut donc l’utiliser pour le test de reconnaissance de l’eau. Le sulfate de cuivre anhydre bleuit en présence d’eau. Cette réaction sert à caractériser la présence d’eau. Utilisation et consommation de l’eau Une douche: 60 à 80 litres Un bain: 150 à 200 litres Une chasse d’eau: 6 à 10 litres

Une vaisselle en machine: 20 à 50 litres Une vaisselle à la main: 10 à 20 litres Une fuite: 100 à 200 litres/jour Une lessive en machine: 40 à 80 litres Une petite toilette au lavabo: 5 litres

CONSOMMATION ET UTILISATION DOMESTIQUE DE L’EAU EN FRANCE 7% pour l’alimentation 93% pour l’hygiène et le nettoyage nourriture: 6% vaisselle: 10% sanitaires: 20% domestique divers: 6% CONSOMMATION D’EAU PAR PERSONNE ET PAR JOUR France: 100 à 150 L Tiers-monde: 50 L États-Unis: 300 L F I N