Six changements, un seul nom pour chaque sens
L'eau existe sous trois états : solide (la glace), liquide (l'eau que l'on boit) et gazeux (la vapeur d'eau, invisible). Elle peut passer d'un état à un autre selon la température.
Un sixième changement d'état relie directement le solide et le gaz, sans passer par le liquide : la sublimation (solide → gaz) et son contraire la condensation (gaz → solide directement, comme le givre).
| Changement d'état | État de départ | État d'arrivée |
|---|---|---|
| Fusion | Solide | Liquide |
| Solidification | Liquide | Solide |
| Vaporisation | Liquide | Gaz |
| Liquéfaction | Gaz | Liquide |
| Sublimation | Solide | Gaz |
| Condensation (solide) | Gaz | Solide |
Quand l'eau liquide devient de la glace dans le congélateur, quel changement d'état se produit ?
Des températures toujours identiques
Pour un corps pur comme l'eau, chaque changement d'état se produit à une température fixe, toujours la même tant que la pression ne change pas.
Au laboratoire, on chauffe ou on refroidit l'eau en mesurant sa température minute par minute avec un thermomètre, puis on trace une courbe : la température en fonction du temps.
🧪 Expérience : courbe de refroidissement de l'eau
- Verser de l'eau liquide à température ambiante dans un tube à essai.
- Placer un thermomètre dans le tube et mettre celui-ci dans un mélange réfrigérant (glace + sel).
- Relever la température toutes les minutes, jusqu'à ce que l'eau soit entièrement solide.
- Tracer le graphique température (°C) en fonction du temps (min).
Pendant le palier, la température reste constante : l'eau liquide se transforme progressivement en glace.
D'après le graphique, à quelle température observe-t-on le palier ?
Pourquoi un palier ?
Pendant un changement d'état, l'énergie apportée (ou retirée) par le chauffage ou le refroidissement ne sert pas à faire varier la température : elle sert à transformer la matière d'un état à l'autre. C'est pour cette raison que la température reste bloquée, en palier, le temps que tout le liquide devienne solide (ou l'inverse).
Lien avec Boulogne-sur-Mer : dans les chambres froides du port, on maîtrise précisément ces températures de changement d'état pour congeler le poisson rapidement et conserver sa qualité tout au long de la chaîne du froid.
Pendant le palier de fusion de la glace, la température de l'eau...
Ce qu'il faut retenir
- L'eau peut passer par six changements d'état : fusion, solidification, vaporisation, liquéfaction, sublimation, condensation.
- Pour un corps pur comme l'eau, chaque changement d'état se produit à une température fixe : 0 °C pour fusion/solidification, 100 °C pour vaporisation/liquéfaction.
- Pendant un changement d'état, la température reste constante : c'est le palier de changement d'état, visible sur une courbe température = f(temps).