La matière peut exister sous trois états différents : solide, liquide et gazeux. L'état sous lequel se trouve la matière dépend de deux paramètres : la température et la pression.
Les états de la matière
L'état solide
Les solides possèdent :
- Une forme propre, car leur forme ne change pas lorsqu'on les place dans un récipient ou sur une table.
- Un volume propre, car leur volume ne change pas lorsqu'on les met dans un autre récipient.
Les solides ayant une forme propre, celle-ci ne dépend pas de l'orientation du récipient.
À une température inférieure à 0°C à pression ambiante, l'eau est à l'état solide, c'est alors de la glace. C'est dans cet état qu'on la trouve, sous forme de neige ou de cristaux de glace, dans la nature dans les milieux de basse température. Un glaçon présente bien une forme et un volume déterminés.
L'état liquide
Les liquides :
- Ne possèdent pas de forme propre, car ils prennent la forme du récipient qui les contient.
- Possèdent un volume propre, car leur volume ne change pas lorsqu'on les met dans un autre récipient.
- S'écoulent sous l'effet de la pesanteur lorsqu'ils ne sont pas contenus dans un récipient.
- Ont une surface libre toujours horizontale.
Quelle que soit l'orientation du récipient, la surface libre des liquides est toujours horizontale, alors que leur forme varie.
À température et pression ambiante, l'eau se trouve majoritairement à l'état liquide. Le cycle de l'eau traduit ce phénomène, puisqu'à température ambiante, l'eau est majoritairement contenue dans les mers et les océans.
L'état gazeux
Les gaz :
- Ne possèdent pas de forme propre, car ils prennent la forme du récipient qui les contient.
- Ne possèdent pas de volume propre, car ils occupent tout l'espace disponible.
- Sont compressibles et expansibles, car leur volume peut être diminué ou augmenté.
Les gaz sont compressibles et expansibles car on peut diminuer et augmenter leur volume.
L'air ambiant contient de la vapeur d'eau. Celle-ci est un gaz incolore et inodore qu'on ne peut ni voir ni sentir.
Les changements d'état
Définitions
Changement d'état
Le changement d'état d'un corps est le passage de son état physique actuel à un autre.
Lorsqu'un glaçon fond, l'eau qui le compose passe de l'état solide à l'état liquide : elle a donc subi un changement d'état.
Les changements d'état et l'évolution de la température
Les changements d'état d'un corps pur se font toujours à température constante.
Tant que des glaçons fondent dans un verre, la température de la boisson ne varie pas.
Les différents changements d'état
Les changements d'état solide - liquide
Fusion
La fusion est le passage de l'état solide à l'état liquide.
Lorsqu'un glaçon fond, l'eau passe de l'état solide à l'état liquide.
Solidification
La solidification est le passage de l'état liquide à l'état solide.
L'eau liquide placée au congélateur devient de la glace, c'est-à-dire de l'eau solide. Il s'agit donc d'une solidification. À pression normale, la solidification de l'eau pure a lieu à 0°C.
Les changements d'état solide - liquide
Les changements d'état liquide - gaz
Vaporisation
La vaporisation est le passage de l'état liquide à l'état gazeux.
À pression normale, l'eau pure se met à bouillir à partir de 100°C. Cette ébullition de l'eau entraîne sa vaporisation.
Liquéfaction
La liquéfaction (ou condensation liquide) est le passage de l'état gazeux à l'état liquide.
L'hélium existe principalement sous forme de gaz, mais au-dessous de -268,93°C, il subit une liquéfaction et se transforme en liquide.
Les changements d'état liquide - gaz
Les changements d'état solide - gaz
Sublimation
La sublimation est le passage de l'état solide à l'état gazeux.
La neige carbonique (contenue dans certains extincteurs) est constituée de dioxyde de carbone à l'état solide. Sous la pression atmosphérique, elle se sublime rapidement dès lors que la température est supérieure à -78,5°C.
Condensation solide
La condensation solide est le passage de l'état gazeux à l'état solide.
Lorsque la vapeur d'eau présente rencontre un objet très froid, elle subit une condensation solide et forme du givre (cristaux de glace).
Lors d'une sublimation et d'une condensation solide, le corps passe de l'état solide à l'état gazeux, ou inversement, sans passer par l'état liquide.
