Objectifs de la séance
- Nommer et représenter les 6 changements d'état sur un schéma
- Lire la température de changement d'état sur une courbe T = f(t)
- Identifier le palier de température caractéristique d'un corps pur
- Expliquer le lien entre palier et pureté d'un corps
🔄 Les 6 changements d'état
De quoi parle-t-on ?
Un changement d'état est le passage d'un corps d'un état physique (solide, liquide ou gaz) à un autre. Il se produit sous l'effet de la chaleur ou du refroidissement, sans changer la nature de la matière.
La matière reste la même (eau, fer, paraffine…), seul son état change.
Les 6 noms à connaître
- Fusion : solide → liquide (ex : glace qui fond)
- Solidification : liquide → solide (ex : eau qui gèle)
- Vaporisation : liquide → gaz (ex : eau qui bout)
- Liquéfaction : gaz → liquide (ex : buée sur une vitre froide)
- Sublimation : solide → gaz directement (ex : carboglace, neige qui disparaît par temps très froid et sec)
- Condensation solide : gaz → solide directement (ex : givre sur une surface très froide)
❓ Question 1 — Lorsque l'eau bout dans une casserole, quel changement d'état se produit ?
📊 La température de changement d'état et le palier
Qu'est-ce qu'un palier de température ?
Quand on chauffe un corps pur, sa température augmente… puis s'arrête d'augmenter le temps du changement d'état, même si on continue à chauffer. Cette période s'appelle un palier.
Pendant le palier, la matière reçoit de l'énergie, mais cette énergie sert à changer d'état (et non à augmenter la température).
Température de changement d'état
Pour un corps pur, la température de changement d'état est une constante : elle est toujours la même, quelle que soit la quantité de matière.
- La fusion de l'eau pure se produit toujours à 0 °C
- L'ébullition de l'eau pure se produit toujours à 100 °C (sous pression atmosphérique normale)
Un corps dont la courbe T = f(t) présente un palier horizontal est un corps pur. Un mélange n'a pas de palier net.
❓ Question 2 — Sur une courbe T = f(t), à quoi reconnaît-on qu'un corps est pur ?
🚢 Contexte local — La chaîne du froid à Boulogne-sur-Mer
Boulogne-sur-Mer : 1er port de transformation des produits de la mer en Europe. Pour conserver les poissons (harengs, maquereaux, cabillauds) depuis la pêche jusqu'à la vente, il faut maîtriser parfaitement les changements d'état de l'eau. Les entrepôts frigorifiques de Capécure maintiennent les produits à des températures précises selon leur état souhaité (glace pilée, réfrigération liquide, congélation).
Comprendre les paliers de changement d'état permet de fixer exactement la bonne température de conservation, sans gaspiller d'énergie.
Comprendre les paliers de changement d'état permet de fixer exactement la bonne température de conservation, sans gaspiller d'énergie.
❓ Question 3 — À Capécure, de la glace est utilisée pour réfrigérer du poisson. Quel changement d'état se produit quand la glace se transforme en eau froide ?
⭐ Ce qu'il faut retenir
Bilan de la séance
- Il existe 6 changements d'état : fusion, solidification, vaporisation, liquéfaction, sublimation, condensation solide.
- Un changement d'état se produit sans changer la nature de la matière.
- Pour un corps pur, la température de changement d'état est constante : elle forme un palier horizontal sur la courbe T = f(t).
- Exemple : l'eau pure fond à 0 °C et bout à 100 °C (à pression atmosphérique normale).
- Un mélange ne présente pas de palier net : sa température de changement d'état varie.