La matière (1ère partie) Etats & changements d’état de l’eau

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1 La matière (1ère partie) Etats & changements d’état de l’eau

2 La matière (introduction)
Aspect microscopique : Molécule ; Atome ; Noyau & électron ; Proton et neutron ; Quark… L’aspect macroscopique est plutôt abordé à l’E*.

3 La matière (états, propriétés)
Etat solide : état ordonné ; les molécules sont fixes et proches. Un solide possède une forme propre et n’est pas compressible. Etat liquide : état désordonné ; les molécules se déplacent dans un espace déterminé. Un liquide ne possède pas de forme propre et n’est pas compressible. Etat gazeux : état dispersé ; les molécules, éloignées, se déplacent librement. Un gaz ne possède pas de forme propre et est compressible.

4 La matière (états, représentations)
Etat solide Etat liquide Etat gazeux

5 La matière (états, cas particulier de l’eau)

6 La matière (changements d’état, origines)
Variation de pression P ; Variation de température T.

7 La matière (changements d’état, possibilités)

8 La matière (changements d’état, propriétés)
Au cours d’un changement d’état, la masse est conservée ; mais le volume varie. Lors du palier de changement d’état d’un corps pur, il peut y avoir apport de chaleur sans que la température évolue ! L’énergie alors transférée au corps est utilisée pour réaliser le changement d’état.

9 La matière (changements d’état, NRJ / eau)

10 La matière (changements d’état, TCE / eau)
Dans les conditions normales de pression, le palier de fusion – solidification de l’eau pure est à 0°C ; Dans les conditions normales de pression, le palier de vaporisation – liquéfaction de l’eau pure est à 100°C.

11 La matière (changements d’état, vaporisation)
Ebullition : vaporisation à l’intérieur du liquide. La formation de gaz se traduit par l’apparition de bulles… Evaporation : vaporisation limitée à la surface du liquide. Elle se produit à T ambiante, au contact de l’air.

12 La matière (Le cycle de l’eau, présentation)

13 La matière (Le cycle de l’eau, explications)
A la surface de la Terre, l’eau liquide s’évapore puis s’élève. Au contact d’air froid, les nuages se forment par condensation de la vapeur d’eau. L’eau retombe ensuite à la surface de la Terre grâce aux précipitations (pluie et / ou neige). Une partie de l’eau liquide, à la surface du sol, passe par infiltration dans des nappes s*…

14 La matière (Le cycle de l’eau, les nuages)
Ils sont constitués de gouttelettes d’eau (l) ou de petits cristaux de glace dans de l’air riche en vapeur d’eau. Les gouttes et cristaux se maintiennent grâce aux mouvements d’air ascendants ( // poids) ; sinon ils tombent…

15 La matière (changements d’état, ouvertures)
L’autocuiseur… L’alambic…

16 La matière (changements d’état, ouvertures)
Cuisson optimale des aliments Extraction optimale des H.E.

17 Activité Question 1 Si la pression atmosphérique P baisse, alors Teb diminue aussi. Par lecture graphique, on trouve une pression de 575 hPa environ.

18 Activité Question 2

19 Activité Question 2

20 Activité Question 3 L’utilisation de l’autocuiseur permet d’obtenir une pression élevée (> 1000 hPa), ce qui a pour effet d’augmenter Teb (> 100 °C). Les aliments peuvent donc cuire plus rapidement ! Si on refroidit rapidement l’autocuiseur, alors la pression interne chute brusquement et tend à être inférieure à la pression externe (1 atm) ; le couvercle se trouve littéralement plaqué !!

21 A réaliser : Expérience de calorimétrie…