Solidification et fusion de l'eau pure : paliers de température à 0 °C

5ème · Physique-Chimie 5ème

À retenir

• Sous la pression atmosphérique normale, la solidification et la fusion de l'eau pure se produisent à une température constante de 0 ^C. • Pendant toute la durée du changement d'état, l'eau liquide et la glace solide coexistent à 0 ^C : la courbe de température présente un palier horizontal. • Le palier de température à 0 ^C est une caractéristique d'identification de l'eau pure.

Le cours

Solidification et fusion de l'eau pure : paliers de température à 0 °C • Sous la pression atmosphérique normale, la solidification et la fusion de l'eau pure se produisent à une température constante de 0 ^C. • Pendant toute la durée du changement d'état, l'eau liquide et la glace solide coexistent à 0 ^C : la courbe de température présente un palier horizontal. • Le palier de température à 0 ^C est une caractéristique d'identification de l'eau pure. Méthode : lire une courbe de refroidissement de l'eau pure 1. Première partie descendante, au-dessus de 0 ^C : l'eau est entièrement liquide et se refroidit. 2. Palier horizontal à 0 ^C : c'est la solidification ; liquide et glace coexistent. Avec le même refroidissement, le palier dure d'autant plus longtemps qu'il y a d'eau à solidifier. 3. Seconde partie descendante, sous 0 ^C : toute l'eau est devenue de la glace, qui se refroidit à son tour. Pour la fusion (courbe d'échauffement d'un glaçon), on retrouve les mêmes parties dans l'ordre inverse, avec un palier à la même température de 0 ^C. Astuce et méthode clé Tant qu'il reste à la fois un glaçon et de l'eau liquide dans un verre bien mélangé, la température de l'eau reste bloquée exactement à 0 °C. Piège classique à éviter Si l'eau n'est pas pure (ex. eau salée), la température ne reste pas constante pendant la solidification : il n'y a pas de palier horizontal.

Dans ce chapitre

• Propriétés macroscopiques des solides, liquides et gaz du Cycle 3
• Mesure précise de la masse avec une balance et tarage de 6ème
• Lecture et mesure de volume avec une éprouvette graduée de 6ème
• Les trois états de l'eau sur Terre et vocabulaire des changements d'état
• Solidification et fusion de l'eau pure : paliers de température à 0 °C
• Ébullition de l'eau pure : vaporisation et palier de température à 100 °C
• Vaporisation de l'eau d'un mélange : absence de palier de température fixe
• Conservation rigoureuse de la masse lors d'un changement d'état
• Variation du volume lors d'un changement d'état (cas particulier de l'eau qui gèle)
• Pression d'un gaz : définition, manomètre et unité légale hectopascal (hPa)
• Compressibilité et expansibilité des gaz par rapport aux liquides incompressibles
• Modèle particulaire microscopique simplifié : molécules ordonnées, désordonnées et dispersées
• Interprétation particulaire microscopique des changements d'état
• Bilan : Synthèse et méthode sur les états de la matière et les changements d'état en 5ème