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Chapitre 6:
Température et changement d'état
PLAN DU CHAPITRE
I. La température :
1. La notion de température :
2. Température et énergie :
II. Température et changement d'état :
1. A partir de quelle température l'eau liquide devient-elle solide ?
2. Influence de la pression sur la température d'ébullition :
COURS
I. La température :
1. La notion de température :
Que savez vous sur la température ?
La température a pour unité le degrés Celsius, noté °C. Elle se mesure avec un thermomètre. |
2. Température et énergie : Comment évolue la température pendant le chauffage d'une eau pure ?
a. Manipulation :
• Placer de l'eau pure dans un bécher.
• Mettre le bécher sur un système de chauffage éteint.
• Placer un thermomètre dans l'eau.
• Allumer le système de chauffage.
b. Questions :
• Que fait-on quand nous chauffons l'eau ?
• Qu'est-ce que l'ébullition ?
• Comment évolue la température jusqu'à l'ébullition ?
• Comment évolue la température pendant l'ébullition ? Quelle est sa valeur ?
• L'évolution de la température serait-elle la même si on réaliser une fusion ?
Conclusion :
• L'augmentation de température d'un corps pur nécessite un apport d'énergie.
• La fusion et la vaporisation d'un corps pur nécessitent un apport d'énergie.
• d'un corps pur. |
II. Température et changement d'état :
• 1. A partir de quelle température l'eau liquide devient-elle solide ?
a. Questions préparatoires :
• Comment faire pour transformer de l'eau liquide en eau solide ?
• Quel est le nom de cette transformation ?
• Quel est le rôle du mélange réfrigérant ?
b. Expérience :
• Prendre une bouteille contenant un mélange réfrigérant
• Placer de l'eau dans un tube à essai jusqu'à ce que la sonde du thermomètre soit dans l'eau.
• Prendre le chronomètre et le mettre à zéro.
• Noter la température pour t = 0 dans le tableau de valeurs ci-dessous.
• Placer le tube à essai (avec la sonde au contact de l'eau) dans le mélange réfrigérant et déclancher le chronomètre en même temps .
• Compléter le tableau de valeurs en notant la température à chaque top.
c. Tableau de valeurs :
TOP |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
Temps
t = |
0 |
15 s |
30 s |
1 min |
2 min |
3 min |
4 min |
5 min |
6 min |
7 min |
8 min |
9 min |
? en °C |
18 |
14 |
9 |
4 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
-1 |
-3 |
-6 |
d. Exploitation des résultats :
• Les mesures obtenues vont nous permettre de réaliser un graphique.
• Préparation du graphique :
• Prendre une feuille de papier millimétré dans le sens de la longueur.
• Tracer l'axe des ordonnées (axe vertical) à gauche de la feuille.
• À 6 cm du bas, tracer l'axe des abscisses (axe horizontal).
• Graduer les axes en prenant l'échelle suivante :
• Axe des abscisses (axe des temps) : 2 cm pour 1 min
• Axe des ordonnées (axe des températures) : 1 cm pour 2 °C
• Réaliser le graphique en reportant les mesures sur le graphique et tracer la courbe.
e. Exploitation du graphique :
• Quel titre peut-on donner au graphique ? (Noter ce titre au dessus de la courbe)
• Combien de parties sont observées sur le graphique ?
• Donner les états physiques de l'eau pour chacune d'elle.
• Quelle partie correspond à la solidification ?
• Comment évolue la température dans cette partie ? Quelle est sa valeur ?
• Quelle conclusion peut-on donner de cette étude ?
Conclusions :
Un palier de température apparaît pendant le changement d'état d'un corps pur. |
2. Influence de la pression sur la température d'ébullition :
Sous pression normale, la température d'ébullition de l'eau est de 100 °C . Mais comment évolue cette température si on diminue la pression ?
a. Expérience :
• Placer de l'eau pure dans une fiole à vide munie d'un thermomètre et d'une trompe à vide.
• Faire chauffer l'ensemble.
• Faire marcher la trompe à vide.
b. Questions :
• À quoi sert la trompe à vide ?
• Quelle est la valeur de la température d'ébullition de l'eau pure quand la trompe à vide marche ?
• Quelle est la valeur de la température d'ébullition quand la pression est celle de la salle ?
Conclusion :
• La température d'ébullition dépend de la pression.
• Températures de changement d'état de l'eau sous pression normale :
Ébullition : 100 °C
Solidification : 0 °C
Fusion : 0 °C
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