Physique/Chimie

Question

bonjour je suis en 5ème
mes questions sont les suivantes: quand l'eau passe de l'état solide à l'état liquide les particules passent?
quand l'eau passe de l'état liquide à l'état gazeux, les particules passent?

1 Réponse

  • 1)Passage solide-liquide : fusion

    Si le solide est un corps pur (exemple la glace), lorsqu’il passe à l’état liquide, on parle de fusion franche ou plus simplement de fusion.

    La caractéristique de la fusion d’un corps pur est qu’elle se produit à une température donnée qui reste constante durant toute la durée du changement d’état. Ainsi si on met des glaçons dans un verre qui se trouve lui-même dans une pièce à température ambiante, on constate que le glaçon fond et que la température du verre contenant le glaçon et l’eau reste autour de 0° tant qu’il existe un petit bout de glaçon.

    2)Passage liquide-gaz : vaporisation

    Le terme de vaporisation englobe deux phénomènes différents :

    - L’ébullition est un phénomène qui concerne la totalité du liquide et qui se produit, pour un corps pur, à une température qui reste constante pendant toute la durée du changement d’état. Ce palier dépend fortement de la pression et donc de l’altitude. Ainsi la température d’ébullition de l’eau est de 100° au niveau de la mer, de 85° en haut du Mont Blanc et de 72° en haut de l’Everest. Au-dessus de cette température d’ébullition, l’eau liquide est sous forme de gaz.

    L’évaporation est un phénomène de surface. Entre la température de fusion et celle d’ébullition, le corps pur est en équilibre avec sa vapeur (le même corps à l’état gazeux), la quantité de vapeur par rapport à la quantité d’eau liquide dépendant fortement de la température.

    Profitons en pour préciser le vocabulaire utilisé

    L’eau sous forme de gaz s’appelle vapeur d’eau : c’est un gaz invisible à ne pas confondre avec la « vapeur que l’on voit » sortir d’un fer à vapeur, par exemple. Dans ce cas, il y a bien de la vapeur invisible qui sort du fer mais qui, compte tenu de la température extérieure, se transforme en de fines gouttelettes d’eau. Ce sont ces gouttelettes que l’on voit.

    Le brouillard est constitué de fines gouttelettes d’eau. La buée est constituée de gouttes d’eau qui apparaissent suite à la condensation de la vapeur d’eau sur des parois froides.

    En d’autres termes, s’il y a apparition de gouttes d’eau sur une paroi froide cela signifie que l’eau était présente dans l’air sous forme de vapeur d’eau (c’est à dire de gaz invisible).

    Il est possible d’étudier les facteurs dont dépendent et ne dépendent pas l’évaporation. Ainsi en gardant la même quantité d’eau et la même température mais en faisant varier le diamètre du récipient, on constate que plus le récipient a un grand diamètre (plus la surface d’eau liquide en contact avec l’air est grande), plus l’évaporation est rapide.

    Il en est de même lorsque l’on fait varier la température (en gardant et la même quantité d’eau et les mêmes récipients, c’est à dire la même surface d’eau liquide en contact avec l’air). En revanche, si on met des quantités d’eau différentes dans des récipients identiques (de telle sorte que les surfaces d’eau en contact avec l’air soient les mêmes pour les deux récipients) et que le tout soit à la même température, on constate que l’évaporation se produit de la même façon dans les deux récipients.

    Un résultat intéressant est à noter : pour que de l’eau liquide devienne vapeur d’eau, il faut lui fournir de l’énergie (par exemple en chauffant). Donc, pour évaporer, pour faire bouillir, pour passer de l’état liquide à l’état de gaz, il faut fournir de l’énergie. A l’inverse lorsque l’eau passe de l’état de gaz à l’état liquide, de l’énergie est libérée.

    C’est ce qui se passe dans un percolateur : quand on chauffe du lait ou du café avec de la vapeur d’eau, que se passe-t-il ? On envoie de la vapeur d’eau dans le lait ou le café. Ce gaz se transforme en liquide et fournit au lait (ou au café) de l’énergie, ce qui augmente sa température.

    Problème du vent : il existe, au-dessus de la surface de l’eau liquide, une certaine quantité de vapeur d’eau provenant de l’évaporation, cette quantité dépendant de la température et de la pression. Si par un moyen quelconque on chasse cette vapeur d’eau, il n’y en a plus « assez » au-dessus du liquide. Donc, une certaine quantité de liquide s’évapore pour rétablir une situation dite d’équilibre.

    Quand on souffle sur un récipient contenant de l’eau liquide, on éloigne la vapeur d’eau qui se trouve au dessus du liquide. Comme il doit exister à la température considérée un équilibre liquide vapeur, de l’eau liquide va s’évaporer. Il y a donc de l’eau liquide qui se transforme en gaz. Or, l’énergie nécessaire ne peut provenir que de l’eau liquide elle-même qui conduit à une diminution de sa température.

    On souffle sur sa soupe pour la refroidir

    Du linge mouillé sèche sans soleil, si il y a grand vent

    Une personne mouillée qui sort de l’eau a froid s’il y a du vent… alors qu’il y a beaucoup de soleil .

    Nous transpirons : quand on a de la fièvre, on transpire, il apparaît de la sueur qui s’évapore et notre température baisse ; la sueur a un rôle apaisant car maintient constante la température de notre corps

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