Un changement d'état est le passage d'un état physique à un autre (voir schéma) sous l'effet d'un changement de température ou de pression. Par exemple, le passage du solide au gaz est appelé sublimation. Un changement d'état physique se produit à une température particulière appelée température de changement d'état.
La vaporisation est le passage de l'état liquide à l'état de vapeur. La liquéfaction est le passage de l'état de vapeur à l'état liquide. Quel est le facteur principal influençant le changement d'état de l'eau ? Le facteur principal d'un changement d'état est la température.
État liquide
À l'échelle macroscopique, un liquide : possède un volume propre ; ne possède pas de forme propre : il prend la forme du récipient qui le contient ; a une surface libre au repos plane et horizontale (dans un champ de pesanteur uniforme).
La matière se présente principalement dans trois états physiques : solide, liquide ou gaz. Les caractéristiques de ces trois états sont décrits à l'échelle humaine, c'est-à-dire tels qu'on peut les observer à l'aide de nos sens, et à l'échelle des molécules (en respectant le modèle moléculaire).
Les états (ou phases) de la matière représentent les différentes formes sous lesquelles une substance peut exister dans la nature. Les trois états de la matière les plus connus sont les états gazeux, solide et liquide.
Un mélange ne possède pas de température de fusion, de solidification ou d'ébullition, chaque changement d'état est accompagné d'une variation de température. Remarque : Pour un corps pur, la température de fusion a la même valeur que la température de solidification.
« Solide : neige, glacier, banquise, iceberg, givre, grêle. Gaz : vapeur d'eau. » La neige est donc de l'eau à l'état solide.
Dans l'état gazeux, ions, atomes ou molécules sont si faiblement lié(e)s les un(e)s aux autres qu'ils (elles) sont quasi indépendant(e)s. Contrairement à ce qui se passe dans un solide ou dans un liquide, dans un gaz les atomes ont la capacité de se déplacer de manière totalement désordonnée.
De la température ambiante à 0°C, l'eau dans le tube à essai est uniquement sous forme liquide. A 0°C, l'eau commence à se transformer en glace. Tant que les deux états de l'eau, solide et liquide, sont en présence, la température à l'intérieur du tube à essai reste constante : 0°C.
Vaporisation : passage de l'état liquide à l'état gazeux. Liquéfaction : passage de l'état gazeux à l'état liquide. Solidification : passage de l'état liquide à l'état solide. Sublimation : passage de l'état solide à l'état gazeux.
La condensation, qu'est-ce que c'est ? C'est la température limite pour qu'à une pression donnée, l'humidité contenue dans l'air passe de l'état gazeux à l'état liquide. Ou encore, le moment à partir duquel tout refroidissement subséquent entrainera l'apparition de l'eau sous sa forme liquide.
Par exemple, pour l'eau, le point de fusion est de 0°C. Le passage de l'état liquide à l'état gazeux est appelé vaporisation, tandis que le passage inverse (de l'état gazeux à l'état liquide) est appelé liquéfaction.
C'est un fluide qui s'adapte à la forme du récipient dans lequel il est placé. Transvasé dans un autre récipient, un liquide conserve tout de même son volume. Un liquide possède donc bien un volume propre. Au repos, la surface libre d'un liquide est plane et horizontale.
L'eau est le solvant et le solide dissous est le soluté. L'opération ainsi réalisée s'appelle une dissolution. Un solide qui ne se dissout pas dans l'eau est insoluble : il forme avec l'eau un mélange hétérogène. C'est le cas du sable, de la boue.
Dans un solide, les liaisons entre les molécules ou les atomes sont fortes. C'est pour cela que le solide ne se déforme pas facilement. Pourtant, il existe des solides durs (le silex, le diamant) et des solides mous (la pâte à modeler, le caoutchouc).
En voici quelques exemples : l'eau, l'éthanol, l'acide sulfurique, le mercure, le dibrome, l'octane.
Celui-ci est parfois surnommé « cinquième état de la matière » (les quatre états habituels étant le solide, le liquide, le gaz et le plasma). Il faut percevoir cet état de la matière comme un nuage gazeux d'atomes.
La liquéfaction a lieu soit par compression : la pression qui augmente rends l'eau gazeuse liquide ou par refroidissement et dans ce cas le gaz refroidit pour devenir liquide, c'est la condensation.
La farine prend, comme un liquide, la forme du récipient qui la contient et pourtant c'est un solide.
Par conséquent, à pression atmosphérique, la plupart des solides se liquéfient avant de passer à l'état gazeux. Il existe cependant quelques solides qui se subliment, notamment l'acétylène (C2H2) et la carboglace (CO2), qui se transforme en gaz carbonique (ou dioxyde de carbone).
Il existe 2 types de vaporisation : - l'ébullition, qui se produit lorsque la température de l'eau atteint 100°C. - l'évaporation, qui se produit à la surface du liquide, à l'aide de la chaleur et du vent.