Changement d'états et transferts thermiques - Physique 5e

Stephane

Description

Ce cours de physique pour les 5ème présente les changements d'états de l'eau. Il est composé de trois parties différentes : les différents états de l'eau, deux modes de vaporisation de l'eau et échanges d'énergie et changements d'états.

Sujets

• Cours
• Physique
• Chimie
• Physique, chimie

Informations

• Publié par: Passionphysique-chimie
• Publié le: 03 janvier 2014
• Nombre de lectures: 185
• Licence : En savoir +
  Paternité, pas d'utilisation commerciale, partage des conditions initiales à l'identique
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 1 Mo

Extrait

I Les différents états de l’eau II Deux modes de vaporisation de l’eau, III Echanges d’énergie et changements d’états

I Les différents états de l’ eau a- eau.Les trois états de l’ Quels sont les différents états de l’eau?   solide l’étatL’eau existe sous trois états (ou phases) : (glace, grêle neige…), l’état liquide (eau du robinet, buée…), et l’état gazeux (vapeur d’eau). Les états de la matière. 

 Les états solides et liquides sont des états condensés.  L’état gazeux est un état dispersé.

b- étatsLes changements d’ Quels sont les noms des différents changements d’états? 

  :Les paliers de changement d’états de l’eau (TP)      





Un corps purest composé soit d'une seule espèce d'atomes ou de molécules, soit d'un seul composé où les atomes sont liés entre eux dans des proportions définies.

A une pression donnée, le changement d’état d’un corps pur s’effectue à température constante. Cette température dépend de la pression.

c-Les domaines des états de l’ eau. Quels sont les noms des courbes ci-dessous?

Courbe de fusion

Courbe de sublimation



Courbe de vaporisation

Un diagramme d’état (P,T) permet de déterminer la phase dans laquelle se trouve l’eau à une pression et une température donnée.

 Au point triple, les trois phases sont en équilibre.  Au-delà du point critique l’eau est dans un état particulier des fluides nommé supercritique. Dans cet état les propriétés du fluide sont intermédiaires entre celles d’un liquide et d’un gaz. 

II Deux modes de vaporisation de l’ eau a-L’ ébullition Qu’est ce que l’ébullition?

 L’ébullition est le passage de l’eau de l’état liquide à l’état vapeur à une température donnée. Quelle est la température d’ébullition de l’eau?  La température d’ébullition dépend de la pression, on peut la lire sur le diagramme d’état (P,T).  À P = 1,013 Bar T eb = 100 °C pour l’eau.  

b-l’ évaporation  L’évaporationpeut se produire à toute température tant que la pression partielle de la vapeur d’eau dans l’air est inférieure à lapression de vapeur saturante( pression maximale possible à une température donnée).  On peut lire la valeur de la pression de vapeur saturante sur la courbe de vaporisation du diagramme d’état (P,T).  Certaines molécules d’eau quittent la phase liquide, c’est l’évaporation, d’autres y retournent, c’est la condensation.

L’évaporation est favorisée par :  La température élevée du liquide.  Une grande surface libre de contact avec l’air.  La ventilation de la surface libre.

Hygrométrie de l’ air :  L’hygrométrie caractérise l’humidité de l’air.

 Le degré hygrométrique, H R est défini par :     H R  ge.: degré hy  P vap : Pression partielle en Pa. de la vapeur d’eau dans l’air  P VS  Pa (dépend de T) vapeur saturante en: Pression de

III Echanges d’ énergie et changements d’ états. a- état.Chaleur latente de changement d’  Lors d’un changement d’état un corps échange de la chaleur avec l’extérieur : Il en reçoit lors des fusions et vaporisations (Q>0) et il en fournit lors des condensations et solidifications (Q<0).  Expression d’une chaleur de changement d’état :  eocusprasmdse  :m J n  Kg. Q = m.L   atL : Chaleur latente ou enthal du corps étudié en J.Kg -1 .

Définition : La chaleur latente, L, ou enthalpie de changement d’état d’un corps pur est l’énergie qu’il échange avec le milieu extérieur pour le changement d’état de son unité de masse, à température constante.