L'eau est à l'état solide dans les calottes glacières et les glaciers. L'eau est à l'état de vapeur dans l'atmosphère. La vapeur d'eau est invisible. Les nuages sont principalement constitués de petites gouttelettes d'eau liquide et de cristaux de glace.
L'eau à l'état solide
A une température inférieure à 0°C à pression ambiante, l'eau est à l'état solide, c'est alors de la glace. On retrouve ces états dans la nature avec la présence de neige et de glace dans les milieux dont la température est basse.
1/ De l'état liquide à l'état solide : Quand on la refroidit, l'eau se solidifie (devient solide) à partir de 0°. Le passage de l'état liquide à l'état solide s'appelle la solidification. A l'inverse, quand l'eau solide (glace pare exemple) fond pour devenir liquide, cela s'appelle la fusion.
L'eau est présente partout sur la planète Terre. On la trouve sous les trois états : état liquide : mer, fleuve, rivière, pluie, brouillard, …
Quand de l'eau est placée dans un congélateur, l'eau se solidifie en glace : il y a solidification.
Sur Terre, l'eau peut se trouver sous des formes très variées : - à l'état solide : glace, neige, givre, grêle… - à l'état liquide : eau des océans, des mers, des lacs, des rivières ; eau des nuages, des brouillards, de la rosée… - à l'état gazeux : sous forme de vapeur d'eau invisible (et inodore).
Elle a des propriétés physiques originales qui résultent de la composition de sa molécule et de la façon dont ces molécules se lient entre elles. On peut la trouver sous trois formes : liquide, solide ou gazeuse.
Palier de température. Lorsque l'eau pure liquide se solidifie, sa température est de 0 °C, et cette température reste constante jusqu'à ce que toute l'eau liquide se soit transformée en glace. On dit que la température de solidification de l'eau est de 0 °C.
La solidification est le passage de l'état liquide à l'état solide. Elle se produit grâce à un dégagement d'énergie. L'eau qui gèle à la surface d'un lac est un exemple de solidification. La température extérieure diminue, l'eau du lac perd de la chaleur (dégage de l'énergie) et devient sous forme solide.
L'eau liquide et la vie
Rappelons que de l'eau liquide existe très vraisemblablement dans le sous-sol profond de Mars, et dans les océans sous-glaciaires d'Europe, de Ganymède, de Callisto, de Titan, d'Encelade, de Triton et de Pluton.
La température de congélation de l'eau-c'est-à-dire de l'eau douce-au repos est de 0° C . En revanche, la température de congélation de l'eau de mer est inférieure à 0°C; de plus, elle varie avec le degré de salinité. Plus le degré de salinité est élevé, plus la température de congélation est basse.
Évolution de la température en fonction du temps au cours de la solidification de l'eau salée. Contrairement aux courbes de solidification de l'eau pure et du cyclohexane pur, celle de l'eau salée ne comporte pas de palier de température : la température diminue au fur et à mesure que l'eau salée se solidifie.
Mais l'eau salée a une température de fusion inférieure à celle de l'eau pure et gèle en dessous de 0°C. Le mélange eau/ sel ne pourra pas devenir solide car la température du mélange remonte ensuite pour s'adapter à l'air ambiant (-2°C par exemple) et reste liquide, car elle ne peut se solidifier qu'à -21°C.
Il existe trois états de l'eau : solide, liquide et gazeux. Seul l'état gazeux de l'eau (vapeur d'eau) est invisible. Si l'eau est visible, elle est donc soit à l'état liquide soit à l'état solide. Les nuages se forment à partir de la vapeur d'eau qui se condense ou se solidifie.
3) Propriétés de l'état solide
Si l'on transvase un glaçon d'un récipient à un autre on observe que sa forme ne change pas et par conséquent son volume non plus (à condition qu'il ne change pas). On peut dire dans ces conditions qu'un solide possède à la fois une forme propre et un volume propre.
Sous forme liquide l'eau est présente partout sur notre planète : dans les océans, mers, rivières et lacs. Quand la température de l'air devient inférieure à zéro degrés, l'eau devient alors solide car elle gèle purement et simplement. Dès que la température remonte, l'eau se liquéfie à nouveau.
Plus il fait froid, moins les molécules sont agitées et donc peuvent rester proches les unes des autres : c'est l'état solide, les liaisons entre les molécules sont suffisamment "solides" pour que la matière ne coule pas, mais se maintienne ensemble.
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.
Ce que l'on voit dans les nuages est de l'eau à l'état liquide.De manière plus approfondie (et je pense qu'on peut l'expliquer de manière orale aux élèves) : Les brouillards sont, en fait, des micro-gouttelettes d'eau liquide en suspension. Ces gouttelettes sont en ''équilibre'' avec de la vapeur d'eau.
Le mélange de l'eau et du sel a une température de solidification bien inférieure à celle de l'eau pure. Le salage permet donc d'éviter la formation de glace lorsque la température extérieure est négative, facilitant ainsi la circulation routière.
➙ aqua-, hydr(o)-. L'eau est formée d'hydrogène et d'oxygène (H2O). Eau lourde (composée d'hydrogène lourd).
Une eau « neutre » possède un pH de 7 unités. Un pH inférieur à 7 indique que l'eau est acide alors qu'un pH supérieur à cette valeur indique qu'il s'agit d'une eau alcaline. La baisse d'une unité de pH implique que l'acidité est multipliée par un facteur 10.
« Une couche d'air chaud rencontre une couche d'air froid et se condense pour former un nuage, transformant ainsi la vapeur d'eau en eau liquide. »
Solide : qu'est-ce que c'est ? Avec notamment l'état liquide et l' état gazeux, l'état solide est l'un des états de la matière. Dans l'état solide, ions, atomes ou molécules sont fortement liés les un(e)s aux autres et ne disposent que de très peu de liberté de mouvement.