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Les états et les changements d'état de la matière

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Introduction :

Nous savons que la glace est constituée d’eau, et que l’air contient aussi de l’eau.
Alors, comment s’y retrouver ?

Dans ce cours, nous allons expliquer ces affirmations en étudiant les trois états de la matière et les changements d’état.

Les états de la matière

La matière est présente sur Terre sous trois états : l’état solide, l’état liquide et l’état gazeux.
Nous allons caractériser ces états de manière précise.

L’état solide

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Définition

L’état solide :

Un solide a une forme propre et un volume propre.

La forme et le volume d’un objet à l’état solide ne changent pas. On peut prendre un objet solide dans nos mains.

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Exemple

Des billes placées dans des contenants différents gardent leur forme et leur volume.

primaire cm2 sciences et technologie les états et les changements d’état de la matière solide

  • La glace est constituée d’eau à l’état solide.

L’état liquide

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Définition

L’état liquide :

Un liquide a un volume propre mais n’a pas de forme propre. Sa forme change car il s’adapte à son contenant.

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Exemple

Un liquide placé dans deux contenants différents prend la forme de chaque contenant.

primaire cm2 sciences et technologie les états et les changements d’état de la matière liquide

  • L’eau que l’on boit, qui sort d’une bouteille ou d’un robinet, est à l’état liquide.

L’état gazeux

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Définition

L’état gazeux :

Un gaz est presque toujours invisible et occupe tout l’espace. Il n’a ni forme propre ni volume propre.

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Exemple

Sur l’image on peut voir que le gaz a été coloré et placé dans deux contenants différents. Le gaz prend le volume et la forme de chaque contenant.

primaire cm2 sciences et technologie les états et les changements d’état de la matière gaz

  • L’eau contenue dans l’air est à l’état gazeux, c’est de la vapeur d’eau.
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Attention

L’affirmation « Je vois de la vapeur d’eau. » est incorrecte car la vapeur d’eau est un gaz invisible.

Les changements d’état

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Définition

Changement d’état :

Un changement d’état est un passage d’un état à un autre.

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À retenir

Les changements d’état se produisent principalement lors de changements de température.

Pour comprendre ceci, nous allons prendre l’exemple de l’eau.

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Exemple

L’eau est à l’état solide (glace) en dessous de 0°C.
L’eau est à l’état liquide entre 0°C et 100°C.
L’eau est à l’état gazeux (vapeur d’eau) au-dessus de 100°C.

  • 0°C et 100°C sont deux températures de changement d’état pour l’eau.

primaire cm2 sciences et technologie les états et les changements d’état de la matière solide liquide gaz

Nous allons étudier quelques changements d’état car chaque changement d’état porte un nom.

Entre l’état liquide et l’état solide on trouve :

  • la solidification : passage de l’état liquide à l’état solide ;
  • la fusion : passage de l’état solide à l’état liquide.

primaire cm2 sciences et technologie les états et les changements d’état de la matière solidification fusion

Pour passer de l’état liquide à l’état gazeux on dit qu’il se produit une évaporation.

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Conclusion :

La matière existe sous trois états. Ces états peuvent être différents notamment selon la température.
Nous pouvons donc comprendre que la glace est de l’eau à l’état solide et que l’air contient de l’eau à l’état gazeux : la vapeur d’eau. L’eau que nous buvons est à l’état liquide.