V) Etude des changements d'état
Comment varie la température de l'eau quand on la chauffe ou qu'on la refroidit
1)Etude de la fusion TP N°3 La fusion de la glace
Lorsque l'on chauffe un solide en général sa température augmente. Dans quel cas n'augmente-t-elle pas ?
FM rédiger un compte rendu de manipulation
I) But mesurer et interpréter les variations de températures au cours de la fusion de la glace
II)Manipulation
(proposer une manipulation et faire le schéma du montage)
III)Résultats
Tableau des résultats
| Temps (min) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
| Température(°C) | -10 | -5.5 | -2 | -0.5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1.5 |
Observations:
- La température de la glace s'élève progressivement puis se stabilise à 0°C puis s'élève à nouveau
- à 0 °C la glace commence à fondre:de l'eau apparaît.
- Tant qu'on observe un mélange eau glace la température reste constante à 0°C
- Lorsque toute la glace a fondu la température de l'eau augmente.
IV Conclusion
La fusion de la glace s'effectue à la température constante de 0°C. La courbe de fusion de l'eau pure présente un palier à 0°C
Fusion de l’eau salée
courbe de fusion de l’eau salée
La courbe de fusion d'un mélange ne présente pas de palier.
La température de fusion d'un mélange n'est pas constante
2)Comment la masse et le volume de l’eau varient-il au cours de la fusion ?
Schéma du montage
Au cours de la fusion de l'eau:
-
Le volume diminue
-
La masse ne change pas
3)Ebullition de l'eau
Lorsque l'on chauffe l'eau sa température augmente. Augmente-t-elle aussi pendant l'ébullition?
On réalise l'expérience suivante
Schéma
On relève la température de l'eau toutes les minutes et on note les résultats dans un tableau.
Attention: il faut remuer l'eau avant de relever la température pour homogénéiser.
Tableau des résultats
|
Temps (min) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
Température(°C) |
18 |
30 |
42 |
55 |
65 |
75 |
85 |
92 |
98 |
100 |
100 |
100 |
|
Temps (min) |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
|
Température(°C) |
100 |
100 |
100 |
100 |
99 |
100 |
100 |
97 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
A 100° L'eau pure bout.
La courbe présente 2 parties droites:
-
Pendant la première partie, l'eau chauffe, la température augmente régulièrement
-
Pendant la 2° partie la température se stabilise à une valeur voisine de 100°C pour l'eau du robinet. L'eau bout, elle se transforme en vapeur.
On dit que la courbe d'ébullition de l'eau pure présente un pallier.
A la pression ordinaire, la température d'ébullition de l'eau pure est de 100°C.
L'eau salée,est un mélange elle bout à une température supérieure à 100°C. La temperature varie pendant toute la durée de l'ébullition. La courbe ne présente pas de pallier
Les changements d'état d'un corps pur s'effectuent à température constante.
Dans le cas d'un mélange, la température varie au cours des changements d'états
On met dans une seringue de l'eau tiède, puis on tire sur le piston pour diminuer la pression à l'intérieur de la seringue. L'eau se met à bouillir.
La température d'ébullition de l'eau dépend de la pression .
L'eau bout à une température inférieure à 100°C si la pression est inférieure à la pression atmosphérique ordinaire.
Elle bout à une température supérieure à 100°C si la pression est supérieure à la pression atmosphérique ordinaire
exercice; cocotte minute
|
Quand l'eau gèle-t-elle ? Pourquoi faut-t-il arrêter l'eau des fontaines en hiver ? 5)TP N°4 Solidification de l'eau On réalise le montage suivant et on relève la température toutes les minutes et on note les résultats dans un tableau.
II faut remuer l'eau avant de relever la température pour homogénéiser Attention ne plus bouger le thermomètre dés qu'il commence à se bloquer .(risque de casse) Tableau des résultats
|
Les premiers cristaux de glace apparaissent lorsque la température atteint 0°C.
La température se stabilise à 0°C pendant toute la durée de la solidification 5S 07 /02/2014
Lorsque toute l'eau est solidifiée la température diminue à nouveau
La courbe de solidification présente 3 parties
-
La température diminue
-
La température reste constante à 0°C. La courbe montre un pallier de solidification.
-
La température diminue à nouveau, la glace se refroidit.
Ex 12 p 59
La courbe solidification d'un mélange ne présente pas de palier