5^ème Chapitre 6 : Les changements d’état. Thème 1

I -Rappel du cycle 3

Pendant le cycle 3, vous avez mesuré :

• La température de solidification de l’eau ( liquide → solide ) : 0°C

• La température de vaporisation de l’eau ( liquide → vapeur ) : 100°C

II -Vaporisation de l’eau

On étudie l'ébullition de l'eau. On mesure la température de l'eau en fonction du temps pendant le chauffage. (Timer)

On plonge un thermomètre dans un bécher placé sur une plaque électrique et on note le temps et la température de l'eau.

Puis on trace la graphique montrant l’évolution de la température.

1cm <-> 1 minute et 1cm <-> 10 °C

Observation : La température augmente puis lorsque l’ébullition commence, elle reste constante

Conclusion :
À la pression atmosphérique, la température d'ébullition de l'eau est 100 °C et pendant l'ébullition la température est constante (on observe un palier sur le graphique).

III -Masse et volume pendant le changement d'état

On mesure la masse et le volume d'eau contenue dans un tube à essai avant et après la fusion.

Conclusion :
Pendant un changement d'état :
- La masse ne varie pas, elle est constante.
- Le volume varie

IV -Influence de la pression sur l'ébullition

On place un bécher d'eau chaude ( environ 60°C ) sous une cloche à vide reliée à une pompe.

On active la pompe pour que l'air sous la cloche soit aspiré et que la pression diminue.

Observation : L’eau se met à bouillir brusquement

Conclusion :
La température d'ébullition de l'eau dépend de la pression. Quand la pression diminue, la température d'ébullition de l'eau diminue.

V -Solidification et fusion de l'eau

On veut étudier la solidification de l'eau. On doit donc mesurer la température de l'eau en fonction du temps. On utilise un thermomètre électronique et un chronomètre.

Allure du graphique de la solidification

Imagine l’allure du graphique de fusion :

Conclusion :
L'eau se solidifie et fusionne à O°C. Pendant le changement d'état, la température est constante. (Sur le graphique, on observe un palier)

VI -Étude de la solidification-fusion du cyclohexane

On met du cyclohexane dans un tube à essai et on le place dans la glace. On utilise la console d'ExAO pour mesurer le temps et la température.

Allure du graphique

Observation

Le cyclohexane se solidifie et fusionne à 6,5 °C et la température est constante pendant le changement d'état.

Conclusion :
Une substance pure a une température constante pendant ses changements d'état. ( mais pas toujours 0°C )

VII - Les changements d’état des mélanges

Vaporisation de l’eau salée

On veut étudier la vaporisation de l'eau salée. On va mesurer la température de l'eau en fonction du temps pendant le chauffage.

On utilise la console ExAO pour les observations.

Allure du graphique

Observation

On observe que la vaporisation de l'eau salée ne se fait pas à température constante.

Conclusion :
Les changements d'état des mélanges ne se font pas à température constante. (Il n'y a pas de palier sur les graphiques)