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Etats de le matière. Transferts thermiques et changements d’état

mardi 6 novembre 2012, par jbernaud

Notions et contenus Capacités exigibles
États de la matière. Transfert thermiques et changements d’état. Transformations physiques et effets thermiques associés - Différencier les différentes transformations liquide-vapeur pour l’eau : évaporation, ébullition.
- Associer un changement d’état au niveau macroscopique à l’établissement ou la rupture d’interactions entre entités au niveau microscopique.
- Utiliser un diagramme d’état (P, T) pour déterminer l’état d’un fluide lors d’une transformation.
- Utiliser l’enthalpie de changement d’état pour effectuer un bilan énergétique.

I°) Les états de la matière (Activité PAC)

source

II°) Transformation liquide vapeur pour l’eau ( voir TP activité PAC )

2.1) Évaporation

Processus lent, de surface, à température quelconque : évaporation de l’eau des mers, par exemple.

* Heating the water on the paper towel increases the motion of the water molecules.

* When the molecules have enough energy, they can move fast enough to break away from the attractions holding them to other molecules.

source

2.2) Ébullition

Processus rapide, volumique, au point d’ébullition : ébullition de l’eau d’une casserole, par exemple.

III°) Association changement d’état à l’échelle macroscopique à celle microscopique (voir activitéFluide)

voir animation

gaz : état dispersé, désordonné

liquide : état compact et désordonné

solide : état compact et ordonné

IV°) Diagramme d’état (P, T)

celui de l’eau par exemple.

V°) Enthalpie de changement d’état (voir activitéFluide)

L’enthalpie de changement d’état ou chaleur latente d’une masse ou d’une quantité de matière est la quantité d’énergie qu’il faut lui communiquer pour qu’elle passe de l’état initial (solide, liquide ou gazeux) à un autre état.

Q= m. L

avec Q en Joule (J), masse m en (kg) et L chaleur latente de fusion ou de vaporisation en (J.kg-1).

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