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03 Juil

Le changement d’état de la matière

La matière change constamment d'état. C'est un processus naturel. La formation de nuages est un exemple à prendre en compte. Mais comment s'opère le passage d'un état à un autre ? Parlons de ce changement d'état en quelques points.

Qu'est-ce qu'un changement d'état ?

Le changement d'état se réfère à un changement physique réversible du matériau. Ceci n'affecte pas la composition chimique ou les propriétés chimiques du matériau. Les changements d'état les plus courants sont la congélation, la fusion, la sublimation, la condensation, la vaporisation et le dépôt.

Énergie, température et changements d'état

Le changement d'état et l'énergie sont inséparables. Le passage d'un état à un autre permet à la matière d'absorber ou de perdre de l'énergie. Par exemple, la solidification, c'est-à-dire le passage d'un état liquide à un état solide. Au cours du processus, la matière perd de l'énergie. Dans le cas contraire, il absorbe l'énergie. L'instrument utilisé pour mesurer la quantité d'énergie dans le matériau est le thermomètre, puisqu'il s'agit d'une énergie cinétique présente dans les particules.

Changements entre les liquides et les solides

Pour préparer les glaçons, remplissez d'abord le fond avec de l'eau, puis placez-les au réfrigérateur à une température de 0 à -30°c. Comment fonctionne le processus de solidification ?

Le processus de congélation

L'eau du fond perd de la chaleur à cause de l'air plus froid dans le congélateur. Puis, en refroidissant, les particules d'eau perdent de l'énergie et sont gelées. D'où le passage de l'état liquide, eau, à l'état solide, glace. Ce processus est appelé solidification ou congélation.
La température requise pour congeler l'eau est de 0°C (32°F). Pour les autres matériaux, la température peut être variable. Par exemple, la température de congélation du fer est de 1535°C, celle de l'oxygène est de -219°C.

La fusion

Ce processus est l'opposé de la congélation. C'est le passage de l'état solide à l'état liquide. Les atomes et les molécules sont identiques, donc la fusion a lieu à température constante. La température requise pour la fusion/congélation de l'eau est de 0°C.

Changements entre les liquides et les gaz

Si vous remplissez une casserole d'eau froide du robinet et la placez sur une cuisinière chaude, l'eau se réchauffe. L'énergie calorifique se déplace de la cuisinière à la marmite, et l'eau absorbe l'énergie de la marmite. Qu'arrive-t-il ensuite à l'eau ?

La vaporisation

La vaporisation est le processus par lequel un état liquide est transformé en un état gazeux. La température à laquelle un liquide bout est son point d'ébullition. Par exemple, l'eau a besoin d'une température de 100°C (212°F). Les points d'ébullition des autres matériaux varient selon leur nature, ceci peut être plus ou moins élevé. Pour le sel de table, son point d'ébullition est de 1413°C. Alors que pour l'azote, son point d'ébullition est de -196°C.

L’évaporation

L'évaporation est le processus par lequel un état liquide peut être transformé en un état gazeux sans ébullition. C'est un phénomène progressif qui absorbe les calories et réduit la température de l'environnement. Avec une température très élevée, l'évaporation est plus rapide.

Changements entre les solides et les gaz

Lorsqu'un matériau solide se transforme en gaz, deux cas sont possibles, soit il se transforme d'abord en liquide, soit il se transforme directement en gaz. Par conséquent, dans le cas contraire, le gaz peut aussi être transformé directement en un matériau solide.

Sublimation

La sublimation est le processus par lequel un solide est directement transformé en gaz. Cela se produit lorsque les particules du matériau absorbent suffisamment d'énergie pour favoriser l'attraction. Le dioxyde de carbone ou le CO2 solide, comme la glace et parfois la neige, peut être sublimé. L'hiver ensoleillé est favorable à ce processus.

La déposition

La déposition est le processus opposé à la sublimation. C'est le passage du gaz au solide sans passer par l'état liquide. Cela se produit lorsque les particules de gaz deviennent très froides. Par exemple, lorsque la vapeur d'eau dans l'air entre en contact avec du verre très froid, elle peut se transformer en petits cristaux de glace sur le verre.

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