Un Peu d'histofe D*.o l)1 quaire siécles La balance exista¡t séP¿rent Ithe batance nademe en : le nar'hand nld.e la marchand¡se sü le pl'tteau et fnDDe, unctavrc¡ le P'¡\ du Iito1tam' Egtpte deut m¡ e ans nrdnt nat¡e ete (e rype 'ñ¿ de balance ex¡ste ehcare La batanrc pese la et 'na¡chand¡se fgJAL@881" o *'G) Me6urer un volume avec une éProuvelle graáuée á"':"1;:[;::;i* o Ui'iliaer bs unir,ée de volurne Mesurer une rna69e avea une balance Utilieer leo unilés áe masse o Délerminer la masse d'un liare d'eau Mesures det volumes et des massee .. ñt Mesures des uolum et des rnosses Comment exprimer la quantité d,une marchandise, dans le commerce ; la quantité d'un produit, au laboratoire ? La mesure du volume est un moyen commode pour les liquides mais pour les solides, on mesure une masse, O A Comment mesure-t-on un volume ? Comment mesure-t-on une masse ? ETEIGNEZ [n¡,' -'' o @**:'* En quelie unité s'exprirn. voiume d'eau affiché D¿¡ @-: compteu.d'eaLr En quelle unité s'exprime le volume d'esrence vendue á i¡ Doc Pou¡quoice camion ert 58 ¿ E = :ití.*t:t¡ip.!+ j Mesurons le volume d'un solide : . MesuYe du volume - Le matériel d'eau initial pour I'expérience .Un cylindre métallique. Nous allons mesuter son volume. . Une éprouvette graduée. Nous l'utili5erons pour me5urer un volume d'eau. rg- .Versons de I'eau dans l'éprouvette jusqu'au tra¡t indiquant 50 mL. É" Mesure du volume final .lntroduisonr avec précaution le sol¡de dans l'eau. .Toujours á I'aide de la fiche .A¡dons nous de la fiche métho de page 66 pour vérifier que noui lisons 50 mL- veaLr volume. i:r:l.ll : Mesure du volLrme initial. : ,': . J i Mesure méthode page 66, lisons le nou- --.r' 100 90 r= 0,9 cm 80 7A 60 50 ¿to l0 20 10 lr{i ¡; Le W rnatérie. Peux-tu répondre d! volume fina . ? : l, Le volume y, e5t-il plus grand ou p,us ' . pelit que 4 ? Pourquoi (. ..) er ( : )¡ (. 2 Áquo con espond la va'iation de volume ' i I .OJrel est, en millilit¡es, le volume y du ? cylindre ¡ 60 I 4'Calcule, en ce¡timétres cubes,le volume du cylindre á l'aide de la formule : V = 3,14 x r x r x h. 5 , Compare les deux résultats de Y. I I Déferminons la masse d'un lifre d'eau !. ; . Mesure d'un Préparation de la balance ..' volume d'eau Déposons une éprouvette gra- En nous aidant de la fiche mé, duée vide sur le plateau d'une thode page 66, versons 100 mL balance électronique. Appuyons d'eau dans l'éprouvette. sur la touche tare pout ramener l'indication de la balance á zéro. . Mesure d'une masse d'eau . Redéposons l'éprouvette sur le plateau de la balance. . Lisons l'indication affichée sur le cadran. \r,. , rl (m¿sse = I8s s) Préparation de a ba ance. Pré ..tr-1 ¡l : m .,r :: , Pesée de l0o mL d'e¿rl P_g_lIlY.i-"P"g!l:.l arfEtllr9 .,::.¡¿Sre l0o ¿vement de \. p\¿iea,.r á"L ¡¡""'" r f r I 'A quoi sert la tare (t:c.r) ? i 2. Quelleestlamassede 100mLd'eau(:. :.:i) 3 Quelle es. la masse d Ln lit'e (1 l)d eau (rL=looomt? 4 ' Que !. ljrajt-on sur le cadran de la bala¡ce ) )ior oubliair d ¿pDuyer sur la "l n touche r-61 ? . l¡rP, ,' Mesu¡er der volumes et des masses llMesure du volume d'un liquide a. Volume et capacité (activité 1) . Le volume d'un corps mesure I'espace qu'il occupe. Celui d'u'r liquide ne depeld pas de sa Torre. . La capacité d'un réciplent est le volume maximal de liquide qu'il peut cortenir. On dít aussj sa contenance. b. Unités de volume et de capacité L'unjté internatjonale de volume est le métre cube. e5t Son symbole * -: m'. Nous utiljsero¡s sutout .1 m,= 1 000 ses sous-multiples : dmr, cm,. dm, .I dr¡r = I000 cmr O¡ exp me aussj les volumes avec l'unité de capacité, le litre dont le symbole est L. ses sous-multiples dL, cL, et surtout r.L, sort trés utilises au laboratoire de Chimie. .tL=10d1 .tdL=10c1 .tcL=t0mL Frc.2. Verreri€ graduée. Attention aux confusions entre ces deux séries d'urités. Les unités de capacjté vort de 10 en 10 ; celles de volul¡e, de I 000 en 1000 (Frc.i). Unités de volume Valeur en L Unités de capacité dmr I 000 r00 10 KL hL daL t I I cml 0,1 0,01 0,001 dL .l ml FrG.l : Coffespond¡nce des uniiés de volume et d€ c¿pacité avec le litre. c. Mesure d'un volume Pour r¡esurer le volume d'un liquide, on le verse dans de la ver rerje graduée (Frc.2). Reporte-toj page 66 pou¡ apprendre áfaire I I I l cette mesure. Pour mesurer un volume do¡né, on utiljse des récjpients jaugés (Frc.l). fxemple j une fiole jaugée de 50 cL co¡tjent 50 cL quand elle est remplie jusqu'au repére gravé sur le col. volume d'uÍliquide se mesure avec une éprouvette graduée. dm, = 1 L = I 000cm, - I 000mL Le 'I Frc-l : Ver¡erle jáuBée. tt Testr l,2,3,4 et t, paEe 67 (Z)Mesure de la masse d'un liquide a. La masse Da¡s le commerce, á la maison, au laboratoire (activité 2), on pése des substances avec une balance. Dans la vie courante, on dit parfojs qu'une balance rresure le poíds. En réalité, elle mesure la mas5e. Nous verrons plus tard que le poids se mesure autrer¡ent. La masse est ce que l'on mesure avec une bala¡ce. 62 I Sgee s00g 2009 l00g 10og -*.*ür&S&3 lg 28 2g 5g r0gl0g 2Og 509 Frc.4: Masses r¡arquées (en grammes) uulisées pour a ba ¿nce Roberya. b, Unités de masse L'unité jnternatjonale de masse est le kilogramme. son symbole est kg. Les sous-multiples dukilogramme sont indiqués da¡s le tableau c.5). (F Nous utiliserons sufout en classe le gramme (g)- lkg=1999n LJnitég kg hg dag Valeur en g I 000 100 10 I d9 .9 ñg 0,1 0,01 0,001 Frc.5 Sous multiples du kilograrnr¡e. ' c. Maise de I litre d'eau (a(tivité 2) Nous avons trouvé que la masse de 100 mL d'eau est 100 g. On en déduit que la rnasse d'l litre d'eau, soit 1 000 mL d'eau, est de l0009ou1kg. . La ñasse se mesute avec u¡e balance. . L'unité de marse est le kilogramme {kg). .l litre d'eau a une ma5se de 1 kilogralÍñe. Frc.6 : Pesée de 200 mL d'eau. L' ez¿¿t¡ilt eL par r'¡ m¿se Mesure du volume ávec une éprouvette graduée Mesut€ d'une masse avec une balan(e éledroniqu€ 63 Mesures des volumes et des masses WWVffiffi Litne et WW) déclw¡it"e cube @ litre d exu a pour n¿sse I kilogramne. effet.les inven¡eurs du syst¿fle métriquc, aPr¿s aÍoir choisile ¡r¿trc comme unité de iorgueut. t¡ou\''érert judicieux de choisir .oñrre unité dc masse. la asse d'un décifl¿úe c1lbe cl eau á'i 'C C'esl donc unc masse égale ¡ celle de un décim¿tre cube d'eau :t 4'C qui ftrt donné au kiloglnmne étalor en platinc, const¡uit en 1889.I-es procédés de m€sure se pe¡fection nxnt, on s'aperlut par la s itc que l'élaior n'avait pas une masse riFioureuscmcnt ég¡le á celle du dm' d'eall. mais qu'il était un p€u plus lourd (de 28 mg environ). Sach'¡1t que la précision dcs nesures allait s irméliorer. on décida de conseñer l'ét.rloo tel qriil avait été fait. Ainsi le lfre. qui fut cnsuite c1éfini comme l¿ capacité d' n récipient contenxnt uo kilogramme d €¿u ¡ 4 "C. se trouvait curieü' .eIrer)t u11 peI p u- sr.rnd q'rc lc dm Dc rro' j^uF rrrr( ¿utorise á assimiler le iitrc ¿u dflr Ce n'cstpas un hasard si 1 ln Frc.3 on Le ki ogramme éta est un cy indre de 19 mm d-" di2m¿ire ei l9 mnr de haut 1- FlG.4 Pourquoi le premiet tyst¿ñe d'unitétest-il oppelé tysüme métique ? fut cho¡tie I'unité de maste ? l- Poarquoí le li?e n'est-il pas exa.tement égal au dé.¡m¿tre'cube? z- comment httb ://l¡/]d.eám.¿dmin.ch/flAcalet/lNDEx,html Lq bqlqnc€ de Rob€n¡ql sur les m¡rchés ¿utrefols, a ba ¡nce¡e Robeval Elle néces. te emplol de m:sses marquées (appelée, po d, dan5 e angirge .oLrraft) Gilles cle Robe¡val présenla cn 1619 i l'Ac¿démie dcs Sciences le principe de la balancc á fléau i bIas égaux. D¿s lc débu1du r_\1lr' si¿cle, lcs Anglais commerc¿rent ?i Pro_ duic ce q-pe de balance sous le oom de.b¿lmce kanqxiscu El1es seront introduites cn France en 1a03 p¿l un balancicr de Strasbourg solrs le Íom de . bdaÍce anglaise,. Officiellcmcrt ¿dmises par le ser\'ice des vérifications en 1840. clles reúouveronl rapidement le rom de leur concep teur. Lcs balaoces de Robeñ'¡l seront améliorées au cours dcs si¿cles suivants. Aujourd'hui. quelques cnlrepiises en fabriquenl encore pour satisfa¡e la demandc (l une clienl¿lc €sseotiellement xf ricainc el xsiatiqre. 1- o_uiétdft a¡ es de RobeNal ? 2- Pouryuoi aujoutd'hu¡ les balancet de Roberyal ne sont'elles 3- Exptique .e que s¡gníÍ¡e " pinc¡pe de Ia balance Fr6.5 schéma de a b¡ ¡ncede Roberv¡l á fléau a bms http ://ww.oullinrbalances.com/Histoire/Hktoire.himl Apprendre á mesurer une m¿sse et un volume Comment utiliser une balance électronique ut v: X.Allumerlabalance.,A"Appuyerrurtatouchedetaráge. . Déposer un récipient vide sur ie . La balance indique une masse plateau. La balance indiqu€ ¿ ors la ¡ulle. masse du récipientvide (ex:24,0 g). ATTENTION lVeiller á ne pas verser de substance sur le plateau de l¿ balan.e. Cela pourrait fausser les merures. il. Verser dans un récipient la substanc€ á peser. . Déposer le récipient 5ur le plateau de la balance. . La balance indique alors la masse de la substance seule. lci, on lit 7,6 g. Comment mesurer le volume d'un liquide avec une éprouvette .! -, )1, o¿t.r.iner la valeur d'une le est l'unité ins crite sur l'éprouvette. division- On lit ici mL. lci,l division - 1 mL 100 indique alors Elle vaut parfois 0,5 ou 1 ou 2 ou unités, ce qui est source d'erreur. 5 lli. Viser horizontalement le graduation. lci. on lit 62 mL. 100 mL \a. *"). 'a-.4)-* o'li / g ATTENTION lMal pla(er son ceil pour lire une éprouvette graduée peut entrainer une erdur de merure impodante. c¡ bombé de ja sulface libre. Lire á ce niveau le résultet sur ests Mesure du volume d'un liquide 5. volume Quel est le volume de Lquide contenu dans l. choisis la (ou ler) bonne(s) réponse(s) Oui va faire une lecture correcte du volume A Romain ,e] audrey cl Élodie [Dl Florent Lis le chacun des récipients ci-dessous ? ? Mesure de la masse d'un liquide 6. cho¡sis la bonne réponse lsabelle utilise une baiance éiectronique pour mecL -r 'd ma..e de ius d- rruil .onten ¡" dan, un ¡^rre llle sL-t la licne metnooe. page 66, pour faÍre sa pesée. L affrcheur de la bal.n." rrd qre. .09, DJ.s 0 g. ours r/B g La masse de lus de fruit est donc : (. 158 g. a. 220 b.378 2. Classe par ordre croissant petit au plus grand : 90 cL ; 750 cmr; 25 dL j 150 mL; 1,2 dmr; 0,5 L (11 est conseillé de conve¡tir tous ces volumes dans une m€me unité.) Classe ies volumes suivants du plus g 7. Retrouve la masse Quelle est l'indication de la balance dans le 3. choisis les bonner réponses Der-\ venes A et B sonr dess,nes a l¿ meme échelle. Quel volume de liquide contient chaque verre ? a. A contren 20 (. A contient 20 (m cT. schénr¡ B ) b. B contrent 20 cL d. B contient 20.m] ew aé g Bg A 4. cholsis la verrerie graduée Pamitrois récipÍents schématisés quelle estla verreie adaptée I a. pour préLever 250 ml d'eau. b. poui prélever 200 mL d eau. I Résumé du cours 8. Recopie et compléte L L'u¡Lrté de capacité est le ... de .., (L). 2. L'unité de volume est le ... de .., (rn,). 3, Le volume d'un liquide se mesule avec une ... graduée. 4. la masse se mesure avec une.,.. 5. L unité de masse est Ie ... de -. (kg). 6. Un... d'eau a pour masse un -.. a tul se,. .ynUote . Lrtre . frbg amn^lot' . Ba.¿ , e. orouve.F'Me ec-bF 67 Merurer des volumes et des ma5set ' j'DExercices t,i 9, capacité 13. Masse d'un liquide ¡nconnu a. Peux-tu verser dans Gaétan a découvert sur une étagére un pot contenant un liquide. ll désire savoir si ce liquide est de l'eau. Pour cela,il abesoinde mesurerla masse de 1l de ce liquide. IL dispose d'u¡e éprouvette graduepdF100lnj etd ure balar ce elecror iqLe. a. Comment doit il procéder pour mesure¡ la masse de 100 mL de ce liquide ? b. Gaétan trouve le résultat suivant : masse de 100 mL de lÍquide Ínconnu m = 90,4 g. Quel calcul doít-ilfaue pour trouver la masse de I L de ce liquide ? c. D'aprés le résultat précédent, Gaétan affirme que ce n'est pas de l'eau. Explique sa réponse. des récipients l'éprouvette la totalité de la boisson contenue dans la boite (Frc a) ? b. Combien de velles pou(a i-on remplir avecla boisson contenue dans la bouteille (Frc.b) ¡ t;?A - ffil;l '-fi "ü9,üEl 1O. Lecture d'un compteur á (adran Quel volume d'eau indrque le cadran de cet ancien compteur á eau I Exprlme le ¡ésult at en litres, puis enmétres cubes. ll. 14. Masse d'un litre d'alcool á brüler Marion place deux bouteilies vides de capacité 1l sur les plateaux d'une balance. La balance est en équilibre. Elle remplit ces deux flacons, l'un d alcool á bruler et I autre d'eau- Pour que les deux plateaux soÍent en équilibre, MaÍon rajoute sur l'un d entre eu¡ trors masses de 100 g. 50 g 10 g o_uelle est ia masse de l litre d'alcool á búler ¡ tauge du fioul restant dans une cuve Lucas veut connaitre le volume de floul restant dans sa cuve. Il plonge un báton et mesure la hauteur atteinte par le liquide. ouel est le volume du fioul restant dans la cuve ? l,Cuve pleine 15. Masse de 1 litre de fioul Damien utilise un arrosoÍr pour transporter dL fioul. Ilp¿se son arrosoir ride, puis rempli d'eaL Il trouve 0,7 kg, puis 10,7 kg. a. Queile est la capacité de l'arrosoir 7 b. II pése ensuite I arrosoir piein de fioul et troL ve 9 kg Quelle est la masse de 1 litre de fioul ? lro.. 6,v @,2 @o ¿':-7 a":,7 L!!r7 Mesurefa¡te par Lucas 12. Dét€rminat¡on du volume d'un cylindre sophie détermi¡e le volume d'un cyirndre métal 16. Á chacun sa masse lique de diam¿tre 2,8 cm et de hauteur 10 cm. a. calcule le volume du cylinfue b. Elle vérifie ensuite son résultat á I'alde d'une éprouvette gnduée en millilitres dans laquelle elle a versé 120 mL d'eau. O_uel volume lira Sophle apr¿s avoú i¡troduit le cylindre dans l'eau de l'éprouvette ? Rappel: volume d un cylindre = Trrr'"h Attribue á chaque nom sa masse Noms p¡lUomme BlÉléphant in nomme I nelon úf,Cedse |=¡-looml d'eau Masses 1. 200 g 4' 4E 68 I 2,72k8 5. 100 g 3. 1kg 6. s20 ke 'roblémes 17. oui a raison 18. [e pack impesable ? auriosus affirme avoir un demi lltre de nz dans son bocal. Dubltos conteste cette affirmation. Ton probléme : explique pourquoi, Culiosus ou Dubitos, a raison. Pour te mettre sur la piste : .'eau, plopose une e- perrence montrant qui a raison. Dorian a acheté un pack de 6 bouteilles de 1,5 L d'eau minérale. Il veut mesurer la masse du pack avec la balance de la maison. Ton probléme : comment Dorian doit"il procéde¡ sachant que la balance de la maison ne peut supporter une charge supérieureiSkg? PouY te mettre sur la piste : Calcule la masse d'eau contenue dans les bouteilles. o 19. oui, ('est possible on veut mesurer le volume du solide A, mais il n'entre pas dans l'éprouvette B. ^*,ü Ton probléme : explique, i I'aide de sch¿mas, comment tu procédes. Pour te mettre sur la piste : Utillse le matéiel E, C et D. ZO, Qu¡ a toÉ ? Dubitos affirme qu'en mélangeant 50 mL de sable avec 50 mL d'eau. il obtient un volume de 100 ml. Curiosus n'est pas d'accord avec cette afflrmatlon. Ton probl¿me: e)tpüque pourquoi, Dubitos, ou Cur¡o6us, a tort. Pour te méttle suf la piste : . En utilisant deux éprouvettes graduées, du sable et de 1eau, propose une expéñence montrant qui a raison. 21. Combien 9a contient tu peux trouver le matériel schématisé ci-contre. Ton problérne: détermine la capacité de chacu¡ de ces objets. Pour te mettre sur la piste : utilise de l'eau et un bocal de capacité 1L; cherche combien de velles d'eau sont nécessaires pour remplú le bocál cherche ensuite combien de cuilléres á soupe sont nécessaires pour rempllr le veÍe d'eau.. Dans la cuislne, 69 Mesu¡es des volumes et des masses i 1 Découvrons le cycle de I'eau a iYsr{Et {r) NeiBe P¡uie (4) **U,"""1 i.',- R¡vi¿re (6) . océan I (1) I i, .j r Sous l'action de la chaleur, I'eau des océans {1), des lacs, des riviéres s'évapore lentement. ll se forme alors u¡ gaz inv¡5ible I la vapeur d'eau (2). Cette vapeur s'él¿ve dans l'a¡r et rencontre des zoneg plus froides. Elle se condense et devient de fines gouttelettes d'eau ou de minuscules cristaux de glace quiforment les nuages (3). L'eau retombe alors sur la Terre sous forme de gouttelettes de pluíe (4) ou de flocons de neige (5). Lorsque les beaux jours reviennent, la neige redevient liquide I elle fond. Toute I'eau llquide qui aÍrive sur le sol peut ruisseler, alimenter les fleuves et les rivi¿res (6) ou s'in filtrer dans le sol (7). Un jour enfin, aprés un temps plus ou moins long, l'eau retrouvera la mer. Peux-tu répondre VOCABUTAIRE 1 Rel¿ve tous les mots du dessin qui évo' quent I'eau. so!s trois états état sollde, I état lqulde, L'e¿Lr ex ste I léiat gazerx. ch¿ngeñent d'ét¡t Pass¿ge d'un éi¡t á u¡ ¡utf€. cycle ? v suile de phénom¿nes quis€ rép¿tent dans le mér¡e ordre 2 Pré.ise, pour chaque mot relevé, dans quel état se trouve l'eau. I Rel¿ve les verbes qui évoquent gement d'état de l'eau. 4 72 E u¡ chan- Pourquoi parle t-on de cycle de l'eau ? ; } Apprenons i reconflaifre la présence de I'e¿u : Test de l'eau Reconnaissons la présence d'eau . Versons un peu d'eau dan5 un tube ; essais . contenant du sulfate de cuivre anhydre. . observons. d'orange, lait, vinaigre, huile). . observon5. Recommengons l'opération avec différents iiquides (us I ge Vlnaigre *b I tl 5u ., I Test de l'eau avec du sulfate de anhydre. cuivre : r: liq lf¿te t,r .; : Test de reconnaissance de 'e¿u dans différents u ides. Peux-tu répondre I ? . quelle est la couleur du sulfate de cuivre anhvdre (- .) ? 1 . 2 Qu ob\e've-t-on lorsque Ie sulf¿te de )! cuivre anhydre est au co¡táct de I'eau {i',,:.,) ¡ .r : 3 'que signjfie " aniydre, ? Quel est le j contraire de " aniydre " ? 4 , Que se passe-t-jl dans les tubes a, b, c, et ¿ (:i;.:i) ? O_ue peut-on djre de ces liqujdes 7 73 E- L'eau dans ious ses États llLes trois états de l'eau L'eau egt padout présente sur feÍe, c'est pourquoi on appelle notre pla¡¿te la plan¿te bleue o iFrc.l). " L'eau peut exister sous trois états : . C'est un liquide dans les océans, les lacs, les fleuves, les na?pes souterraines. Da¡s le langage courant, le mot n eau désigne l'eau " l'état liquide. .c'est un solide dans la calotte polaire, les glaciers, la neige,la gréle. L eau á l état soljde esi appelée glace " ". . c'est u¡ gaz invisible dans 1'atmosphére. L'eau á l'état qazeux est appelée vapeur d'eau,. " á sur Terye,l'eau existe á l'état liquide, gazeux. á l'état solide et á l'état Frc.l : La Terre vue de (2)Propriétés de chaque état a. t'état liquide . L'eau, comme tous les autres liquides, ne peut pas étre saisie á la main et n'a pa9 de foyme propre : elle pre¡dla forme du récjpient qui ¡a contieñt (Frc.2). Quand on latransvase, elle change de forme mais pas de volume. . on appelle surface libre la surface d'un liquide en contact avec I'air. Dans un récipient quelconque, cette suface libre est toujours plane et horizontale (Frc.2). Frc. 2 . Un liquide prend l¿ forme du récipient qui le contient. Sa surface libre est plane et horizontale. 74 espace. : L'état solide -: glace, commetous le5 autres solides, peut étre saisie álamain posséde une forme propre et un volume bjen définj. =: :. L'état gazeux ,: vapeur d'eau, comme tous les autres gaz, prend la forme du -:.jpient qui la co¡tient. -e occupe tout I'espace qui lui est offeli. Jn liquide peut changey de foime mais pas de voluñe. Jn solide conserve sa forme et son volume. Jn g¿z peut changer de forme et de voluñe. t3lTest de reconnaissance de I'eau -: sulfate de cuiwe anhydre (c'est-á-dire qui ne contjent pas ::au) est une poudre blanche qui devient bleue en présen(e l eau (Fr6.l). -:rsque le sulfate de cuiwe est mis en contact avec dujus d'oran du vinaigre, du lait (actiüté 2), on corstate qu'il devient bleu : :ei produits (ontiennent de l'eau. En revanche, e¡ présence :-aui1e, i1 ne se passe rien : l'huile ne contient pas d'eau. ::. ,e sulfate de cuiwe anhydre blan( permet de détecter l'eau devient bleu en sa présence. I : FIc.3 : >> Tens L'en¿¿"trÁ.el ÉTAT soLtDE srace 5,5 ei7, page79 feau au contact du 5ulfate de cuivre. p¿r I'im¿ge Érar ueutDE ETAT GAZEUX on peut invisible @ 66\ \.\ t:i I defórme T::i": , ie.ón<érue -f "- :,1 '.-l --l-- A mon contact,le sulfate de cuivre anhydre devient bleu 75 L'eau dans tour ses états M@ UEE@qfff L'equ dq¡r¡ I'ongo nils'rne, Notre corps est cot'rstitué i 65 % d'eau, ce qui correspond ¡ envifon .l< lirrcsdi,ru pourunepcr.o rlede-ULilogrrmme.. Malheure semenq le colps humain ne per:t pas srocker l,enu, il l,élimi De en pe naneDce : urile, tr¿nspiration et respi¡ation. De plus, les qrantités cl eau ainsi perdues !.¿r¡il:nt en fonctior de la chaleur et de l'activité physique. L'Homme cloit donc chaque jorr subvenir i ses besoiDs en eau, en brrl.ant, et en mnngeant (les aliments contiennent beaucoup d'eau). La soif est d'ailleurs un mécanisfle pa¡ lequel l'orgxnisme ( al-errit, qu'il est en érat de déshydratarion et c'est polrrquoi il n,estpas bon d,ar tendre d'avoir soif pouf boire. Chez ur adr te, il faut eoviron 2,5 litres d'eau par 1- Á quoi sont duet les peftes en edu de roryanbme ? tour doÍrt enviroD l litre estapporté parlesalimerts 2- Coñment peut-on aoñpenset ces perlet ? l:t 1,5 lire p'¡ les boissom. 3- Est-¡l vtdiment nécessahe de compenset aet peftes ? sans apport d'eau d'aucuÍre sorte, l'homme ne peut pas vivre plus de d€u¡ ou trois jours; s'il boit saff http,//wl,vwcnfs.f i/fr /dossiers/doseau/decouv/ mrnger il perit .rini\re er)\iron qurranre Jour\. a urages/eauOrga.html condition de 1le fbunir aucun efforr. 6!E@mG U¡¡e népoÉitio¡r inégole Si globalement la qua¡rtité deau douce disponible clmque année sur Terre esr importante, localement les siluations sont tr¿s conftastées : dans ceftaines régions, la sécheresse donúle, dans d'aut¡es cependanr l'eau coule en abofldance. ¡i.z Les régions qui manquent le plus cruellement d'eau sonr sinrées le loog des tropiques ou au centfe du continent eurasixtique_ Ce sont des régions arides. l'évapor:rt¡on y esrt1¿s forre €r les préci pitatioÍrs exc€ptionnelles (en jaüne surla figure 2). loure5 le\ rurrei region. du ¡llobc ten venlur lr irsure 2) di.po.enl d e:ru en qu¡nüte.uñrs,rnre Fn(adcsecheres se, les pays de ccs régions peuvent toujours avoir recours ¿ des fésefl'es d'eau, ¡otamment soüterraine, ce qui ll'€st pas possible dans les auÚes régions. Cette situation pourrait encore s'ag€¡mve¡ car les déserts s'étendent: i1s couyrent aujourd'hui ,10% des terles émer gées du globe. 1- Qu'appelle-i-on eau douce ? 2- Peut-on en trcuvet fdcilement tur tout le globe 3- Pouryuoi existe-t-il det Égions aridet ? ? http ://www.(n'5.f r/cwdosslérs/doseáu/decouv/cyde/¡epartiE¿u.htmt I 76 *'@ Le¡ difféne¡¡t¡ ild@ nuqg€A Toüs les nuages nc sont pas des nuages de p¡uie. Certains so¡t des nuaSes dc beau temps. On distinguc les nuages selon l altitude;i laquelle ilsvogu€nr. . I€s nuages les phrs éler'és onr des noms composés de. ai, rf) " cinaslratus. cr'racutnlus). .fes nuages d'aLtitude morenne llottenr entre 3OO0 m €t 6000 m d'altirude. Ils porlent des roms en " d/to , (altocumul^t etahoshntus). . Les nuages inféricürs sc trouvent :¡ moins de 3 00O m d'¿ltitude. Ils sont aononciatcurs dc mauvais temps. Les c rnuln,1ímb*s an¡ sont des nuages sombres qr¡i déclencben! lcs orages parfois accompagnés de grélcs. <ch't'us, \- O_u'ett-ce qui Nme¡ de d¡stínguer ¡es trcis .dtégoiet de 2- Noñme un nuage t¡tué d 7OO m d'olt¡tude, et á 4000 ñ. 3" Sout quelétat se trouve I'edu dans un nuage? 4- Quels tont les nuaget qu¡ ahrton.ent le hauva¡s temps ? -.ahrertro¡r5 (en h¿Lri) €t un c!mrlrs (en b¿t http ://www.za.lola.com/general/code3/sairon5/s¡voirb.arp Lteor¡ ,ru¡" Elr@ le¡ qutn€A plorrite; Aux premiers temps de leur formatiol1, toutes lcs pla[¿tes du qsr¿me solai(e ont possédé de l'cau. Vo) ons ce qu'll en est aujourd'hui. . Mcrcüre esr la plalr¿te h plus proche du Soleil. Fortemeit cll,rufTée, son cau s'est proriressivemelt rransforfiée en vape r d cau. C€lle-ci a dispan¡ et llercure est mainren¡Dt unc pla n¿tc s¿che. Cependant, les obse¡varions radar rév¿lelt qu'elle contiendrait encore dc la glace elrlprisonnée au fond de crrt¿res situés au nivcau cle ses p6les pel pétlrcllemenr ;i l'ombre. . Vénus cst une plan¿rc semblable i la l-eÍe par sa tdtle er rr massc, mais elleestplüs proche du Solcii. Commepour Nfe.cure, son cirü s'cst vapo¡isée. Aujourd'hui, la quantfé dc vap€ur ¡ee únre c$ faible. Si elle étaitliquide, clle formerait ure pellicule de 20cm cl épaisseur sur la surf^ce de la plan¿re. . Plus éloignée du Soleil que la Terre. Mats aurair é!é. il _v a long temps, partiellement r€couve¡rc pa¡ les flois. M¿is safls que l'on sache co nel1t, elle s'est alo¡s refroidie. So¡ eau liquide a clispxru €r une ¿rrormc calotte E aci¿re est apparue eD son póle Nord. 1- Sous quel(t) étdt(t) se trcuve l'eau dujoud'hui : tur Mercure ? tur Vénut ? tut Mats 2- Poutquoi I'eou de Mercute et de Vénus s'est"elle trcnlotmée en vapew ? ? sw Tefte http,//www.cnrr.frlcw/dorl€rr/doréáu/decouv/!niveu/eauPlan.html I I ? ü\,"is t, irü il\sYfr N'il Apprendre á représenler un liquide dans un récipient I Comment faire ler cas fléche indique le niveau du liquide. La d'une teinte uniforme, detralts horizontaux, 2e cas fléche indique le niveau du liquide. La tro érape Le vase en inc lné, i fa!tvei er¿ dessiner horizontalement ¿ rrrrfa.F llhrF 3e cas Le récipient est rempli au maximum. Le point le plus ba, du bor¿ ¿! venefixe e nivéá! de la surface l¡bre. Déss ner rn tr¡it horiTont: 4e cas fléche indique le niveau du liquide. La t'- er¿oe ,a-:,, r, . ' F. n én F nrvea- da , es \I // "u V/ ¿eu, p¿.t es¿e l¿roso, a' des de' vase, v¿se, conrmunicants). co-mmmicarg kas I DessinerdeuxtÉlts horizontaux a! méme nlveau. 5e cas récipient est rempli au maximum. Le |i\ l,r . . re éiape point le plus bas du bec fi¡e le ¡ ve¿! d! liq ulde d¿ns ler deu, paafles (v¿ses commun .¿ntsl. Dessiner¿euxtralts horizoniaux au nrénre ¡lveaü. Le \ '74 I 2" t et t" éráper orm" et- ", Pour I le sts les trois états de l'eau Test de reconnaissance de l'eau l. 5. Recopie et compléte Recopie et compléte les phrases suivantes á l'aide des mots bleu et blanc. 1. Le sulfate de cuivre hvdraté contient de I'eau, il est ... 2. Le sulfate de cuiv¡e anhydre ne contient pas d'eau, il est .... 3. S. or d oLle qL- o res gou--e. d Lr - oots. or 'on'et'" de éd- r.. d I "L ¿ - oe Lutvle anhydre, ceiui ci devient .-. Trouve le bon état Noa r elel"'dpl""-qLiLo'r".por dd, .aLLt de ces mots Mats e aeig". pl-p ,ape"r tc"b",a. ^"t. -alo qrele,ÍLeüve 2. cho¡sis l'endroit Oü se trouve l'eau que l'on ne voit jamais ? 6. Recopie et compléte Recopie et compléte par des croix le tableau suivant : Huiie Vinai$e Propriétés de chaque état 3. Vrai ou faux Réponds parvrai ou faux arrx affirmations sui vantes et coÍige celles qui sont inexactes 1. Un liquide peut étre saisi á la main. 2. Un liquide prend la forme du récipient qui le contient. 3. La surface libre d'un liquide est plane et vei 7. Trouve la conclusion Rédlge la conclusion de cette expérience. 'l tlcale. 4. Un solide n'a pas de volume ptopre r il peut étre comprimé. 5. Un gaz peut changer de forme mais pas de volume. 4, Recopie et compl¿te :] I I Recopie les schémas et teprésente l'eau qu'ils Résumé du cours contiennent. les récipients sont rempiis au maximum. 8. [.] tJ lu Eprouvette Vere á pled Bécher lube ; ess¿is Recopie et compléte trois états de l'eau sont l'état -, (glace), l'état ... et l'état... (vapeur d'eau). 2. Un liquide couie, il piend la ... du récipient qui le contient mais conselve son.,.. 3. " , ll¿ - l bre d Lr iqLioe e,t... Ft ... 4. Une substance qui contient de l'eau colote en ... le sulfate de cuiwe ... 1. Les Mots áutiliser. Anhydre. ¡o¡me. Solide. Bleu . GazeLt . Plane liquide Houontale . Volume ' ' Tub€ en U 79 L'eau dans tous ses étate , !Exercices ¡r! I 9. L'eau sur la Terre Le 12. Anhydre ou hydraté ? le professeur a réalisé l'expérience sr.rivante pour préparer du sulfate de clrivre blanc tableau donne, en pourcentage,la répaftition de l'eau sur TeIIe rP"-"""t.g; t"; lri"; riquia" ;.¿;.; Et"t d" gt,t Solrde C,la.;er\ ,.rouide ' co , Vapeur Atmosph¿re sd 1aPDe9 eau /*/ bta¡c C/ I sut¡¿te 2,1\ -. l ¿'i", 1a.., 0-64 Dllf'¿lloJe' il l 0,001 4& t. Quel est le pourcentage d'eau á i état liquide ? á ]'état solide ? á l état gazeux ¡ 2. O_uel est Ie pourcentage d'eau douce que l'homme peut utiliser sur T€rre ? Justifie ta Début du cha!ffage A¡rét dl] chauffage utilisant les mots : se déshydtutet, hydraté eI hydle, explique comment on obtient du sulfa te de cuiwe blanc á palrir du sulfate de cuivre bleu En , reponse. lO. oes piéges pour l'eau Dar, son yc-e l^au pe.J. ,. I o-vó pr 5ó dü plege. La f,gure mont e trois e\e¡ pl". d'piége" n 13. [a caravane penche Pierre aide son pére á mettre en place la caravane de faqon á ce qu'elle ne penche pas. pour l'eau. glacier Une nappe d'eru Une bouteille rnontag¡e souterraine d'eau minérale Un e¡ Explique, pour chaque exemple, pourquoi I'eau est piégée. 11. y a-t-il de l'eau dans le pain D'aprés la figure, imagine ce que Pierre est train de dire á son pére. ? Au cours dune expérience faite en classe, 14. De la neige au glacier lis le terle suivant avant de répondre Mathilde a déposé du sulfate de cuivre anhydre sur du pain la sonneie du Collége a retenti et Mathilde n'a pas eu le temps d'obseruer le résultat de Iexpérience. \,ol - ce qu elle observe au boLt d une .emaine A tr¿s haute attitude et dans Ies Égíons polaircs, i] pleut rcrcment. En tuíson de Ia basse tetlpétatute, l'eaü des nuages est sous fotte de minutcules cristaux de glace. a_uand íIs 9'agglont¿rcnL ils foúnent des cristaux de neige qui tambent en flacons. Av sol, Ia neige s'accümule en coüches qui se tassent sous \eü/s poid,s. Les cristaux se soudent entte eux pour former des grains de glace. Le poi¿ls, continúant d tasser les grains, finít par les soü¿ler pour constituer des blocs de glace. Ces blocs se soudent a leur tou\ farmant le glacier. -q Explique pourquoi Mathilde ne peut pas conclure que le pain contient de I'eau. ATTENTION : Ie ru¡la te de cuívrc est un produit Reldve et explique les mots qui montrent qu. la lallle de ld gla,e a.gren-e de l¡ ne.ge a. giacier. nocií 80 I ?¿, (:' ?roblémes :-t 31 lt'c u\i L: 16. Quia raison ? ln utilisant son ordinateur, Florent a représenté toute l'eau sur Terre par un disque (voir cr-contre). Puis 11 a représenté une partie de cette eaLr par un secteur angulaüe. Mais Florent a p¡-mF (or oo.L tor I '1 en oubhant d y mettte une legende Ton probléme : retrouve la légende oubliée pa! Flotent. Pour te mettle sul la piste : o Védfie avec un rapporleur que l'angle du '._'_ ",C . a e rougF ,r.ó o .q .e esr o c'1 Caicule le pourcentage d'eau représenté par le secteLlr angulalte (rappelle toi qu'un cercle correspond á 360" et représente 100 %) ú Reche¡che, dans le tableau de l'exe¡cice 9, le pourcentage le plus proche de ton résultat précédent et rédige la légende oubliée par o Florent Le professeu¡ a demandé de tracer une hodzontale sur le tableau en utilisant une propdété de I'eau liquide. e Sylvain et Rémi utllisent un tuyau transparent rempli d'eau colorée. ó Audrey prétend qu'avec un bocal rempli d'eau colorée, elle sera capable de faüe le tracé demandé par le professeur. Ton probléme : explique pou¡quoi la méthode de Sylvain et Rémi, ou de Aud¡ey, est la meilleute. Pour te mettre sur la piste : Décds les deux méthodes et trouve la méthode la plus précise. 18. L'eau du cháteau 17. Le faiseur de pluie Eau tr¿s Pa t,Lp'ete1qq Ie cháteau d'Eau constltue le oeuf-¿.epeL/o_l il chauffe de I eau et constate alr bout de quelques instants qu'ii pleut á i'intériew du ¡écipient. Ton probl¿me : éxplique comment se folme cette pluie. Pour te mettre sur Ia piste I Fais un schéma montrant le trajet de I eau au cours de cette expédence. lxplique pouiquoi on chauffe et pouiquoi on utilise des glalons. réseffoir por1l I alimentation en eau d'un€ agglomération. Pow que l'eáu puisse couler aux robinets des appadements et des maisons, il faut surélever 1e I cháteau d'eau. Ton probleme : comment l'eau fait-elle pou¡ lemonter dans les maisons ? Pou¡ te mett¡e sur la piste : re¿],.e des e\pet_er, e. avec de l'eau et le maté¡iel représenté sul 1a figure. 8l L'eau dan5 tous ses états Solidifiication et fusion de !'ecu glace. Quand il fait trés froid, l'eau géle : elle se transforme en Li fonte des ne¡ges sur les montagnes se produit au printemps quand le temps se radoucit. @ Á quelte tempérqture I'eau passe-t-elle de I'état líqltíde á I'état solide O A quelle température I'eau passe-t-elle de I'éta.t solíde d I'état líquíde ? ? Qu'arlvetil ¿ ce iri* peu d'histoire Doc.o Pten¡¿rc nitsion en Antarct¡que de )ean Bapt¡ste Charcotá bard du k Fnnea¡t " o Nommer lee chanqement' frold intense ei de lá g ¿ce omni Présente, les explorations polaires o¡i iou jour, été des entreprise, pérlleuses. Entre 1903 et 1905, le¿n Baptiste En ¡aison du d'ét Charcot réallse sa premiére mi5sion e¡ Antarctique. En 1993,llexplore e 6roen and et lnstalle une nrls sion ethnographique dirigée par Paul Énrile Victor. En 1947, cett ato o 9uivre l'évoluLion ¿e lempérature Paul'Émile Victor qui dirige les la expédiuons polaires au Croer and. de I'eau que I'on refroidit. o 9uivre l'évolulion de la iempé"alure de la qlaae qui se réchauffe o Dietinguer qu| de la maeee ou du volume, varie lors d'un chanqement d'ét Á quelle condition peut-on scu pter cette téte de dinos¿ure dans la glace rans qu'e le ne fonde ? r-8J Solidifi.ation et fus¡on de l'eau at Déterminons la tempérafure de solidification de I'eau ,' . Refroidissement de I'eau : .' PrépaYation de I'expérience lntroduisons de l'eau pure dans un tube á essais. Plongeons un therrnom¿tre á l'intérieur pour mesurer sa température. lntrodu¡sons le tube á essais dans un mélange réfrigérant et déclenchons aussit6t le chrono , , Relevé de la température Relevons la température et observons l'eau lors de son refroidissement. métre. (min) 0 cc) 11 4 1 1 0 0 La gl¿ce 0 0 5 6 1 o 8 1 9 -.. ! Le ¡nontage expérimental. Peux-tu répondre jl Refroidis5em€nt. i, r , Résultá15. ? Explique la djmjnutr'on delatempératu- 3 Da¡s quel état se trouve I'eau lorsque sa le de l'eau contenue dans le tube á essais température est inférjeure á 0 "c (i ,r J ? (: : :)? 4 o-uelle est la température de solidifica 2 Qu'observes-tu dans le tube á essais, tio¡ de l'eau ? lorsque la teñpérature atteint 0'c et pen da¡t toute la durée durart laquelle elle reste é9a1e á 0 "C (: : ,') ? 84 I it M¿sse ef volume lors de la solidificaf¡on de I'eau Masse et volume i . Solidification de l'eau l'état liquide .lntroduigons de I'eau pure dans Jne petite éprouvette graduée. Repérons le volume versé. . Plafons I'éprouvette graduée rur le plateau d'une baiance et Masse et volume i . Faisons séjourner l'éprouvette remplie d'eau dans le congéla, teur. . Sortons ¡'éprouvette lorsque l'eau est á l'état solide. 'alevong se masse. l'état solide . Eesuyons l'éprouvette et p¡afoni-la 5ur le plateau d'!ne balance. . Relevons rapidement la masse de I'ensemble et le volume de la glace. [- Premiére Desáe: l'eru est Sortie du congélateur. Deuxi¿r¡e pesée: l'eau est solide. Peux-tu répondre !:l;la'"',",.' 4\:r'¿i"+ti,ü;is" elp;ou\err\; 1",",4"., d eau ? ,I Pourquoj doit-on essuyer l'ép¡ouvette graduée á 5a sortie du co¡9élateur, juste avant de la peser (, ) / r voluñe de l'eau (,,,:' ) 7 de la glace ( )? 3 Quelle est ia maste de l'ensemble lorsque l'eau est liquide ( : )? 4 La masse change-t-elle lor5 de la solidification de I'eau ? Méme question pour le voiume. 2, Quel est le 85 Solidif¡cat¡on et fusion de l'eau 1 )Solidification et fusion L'eau sur Terre se présente sous trois états différents : l'état liqujde, l'état solide et l'état gazeux. Oñ appelle changement d'état le passage d'un état á l'autre. a. La solidification l'eau placée au congélateur se transforme en glace : elle se solidifie, on dit aussi qu'elle se congéle. De b. La fusion Des glagons abandonnés dans un vere fonde¡t au bout d'un certain temps (F¡G.l). on appelle solidification le passage de l'état liquide solide. on ap?elle fusion Ie paisage de l'état 5olide i á l'état l'état liquide. Frc.1 r Les glatons fondent t2lÉtude de la solidification de I'eau a. observations Dans l'activité 1, on constate que lorsqu'on refroidit de l'eau pure sa température dimj¡ue. Lorsque la température attei¡t 0'C, les premiers cristaux de glace apparar'ssent : l'eau se solidifie. La température reste constañte pendant toute la durée de la 5olidification. Lorsque tout le liqujde est transformé en glace, la température djñinue de nouveau car la glace se reftoldit. b. Étude graphique La courbe de la figure 2 représente l'évolution de ratu¡e, I, de l'eau pure en fonction du temps, f. 1a tempé- . Dans la partie 1,, la température de I'eau iquide décroit. . partie.i ,I'eau se so idifie. te¡npérature reste constante et égale á 0 "C pendanttoute la durée de la solidification. Dans la La . Dans !a partie 3., toute l'eau est sous forme de glace. Sa température décroit de nouveau. Frc.2 r Courbe de solidification de l'e¿u. La solidification de I'eau pure s'effectue á température constante et égale ¡ 0 "c. 0'c est la température de solidification de I'eau pure. I 86 t3lÉtuae de la fusion de la glace glalons d'eau pu¡elaissés dans un récipient 5e réchauffent: leurtempérature atteint 0'C, ils fondent. Leurtempéra ture reste égale á 0'C pendant toute la durée de fusion de la Des dés que glace (F m c.3). fusio¡ de la glace s'effectue i température constante et 0'C. 0'C est la température de fusion de la glace. La égale á rr Tertt 4 et t, p¡ge 9.1 frc.l t1!-lLa : La températu¡e de la giace en masse et le volume fans l'activité 2, on constate que la masse ne change pas lo¡s de solidification de l'eau. :¡ revanche,le voiume va e lors du changement d'état_ 'a Au cours d'u¡e solidification ou d'une fusion, ¡a masse de i'eau ne varie pas mais son volume chaÍge, L'e¿¿<'¡trÁzl p¿r I'image SOLIDIFICATION " et rolúñ¿ augm€nte Courbe de sol¡difirat¡on de I'eau pure t(r¡ln) ¿ 'o\ Courbe de fusion de la glace t (nr n) Liqulde ,, FUSION , -,*e I'evoluoedimrn,é.r ¡e v¿¡e P¿t' Solidification et fus¡on de I'eau ilm@ffi Le¡¡ecret¡ de lq gloce oü se uouve la glace ? c)n trouve de la glace en grud€ quantité dans les régions polaires oi¡ la tempéIelure ne dépesse jamxis 0 oc et rtteint f¡équemmenr 5o'C. Elle est également présente er haute moÍrtagne oir elle constitue les glacicrs t c,1. C est I accumuhriur dc (oucl)e' dc ne¡f,lc\ s¡r(cessive\ q¡)¡ formc cettc glace, Elle conticnt dc I'air, cles poussi¿rcs. des virus cÍdormjs qui soDt emprjsoDnés depuis Ia lluit des temps. C'cst ainsi qu'cn Ant¡rctique couche ¿pr¿s couchc, c'est 400000 alrs d'histoire du climlt de la Ter¡c qLri sont enfbuis. Pourquol étlrdier la glace ? E11étudi'¡nt cette glace. lcs scicntifiques pcuvent reco[stitr¡erle cli- mat dc 1époque. connaitre sori évolutioD, montrer comme¡rt il a été lnfluencé p^r lcs gaz resporsables de l'effe¡ de serre. Pour étr¡dicr cette glace, des machi¡es cffectuent dcs carottages tÉ.2 c est-ii-dire qu'ell€s prél¿vent úr sol des morc€aux de glace en forme de c_.rlindre (les carottes) dc 10 cnr de diam¿üe et plusieurs cent¡ines de matres de lonliueür. Plus la profoDdcur dc la glacc eÍ$ite cst gfiurde, plus 1es sciertifiques remontent loin d,rns le temps- l-r g¡ace n a p¿s fi¡ú de nous dél'oi¡er ses scc¡ets. t 1- O-uelles sonl let dillércntps votiétét de gloce que I'on rcncontrc tur Te e ? z- Expliquer [a phruse u Plus la profondeur de la glace extraite ast g.ande, plur les scientifiquee remonteñt loih dans le temps ". 3- o-u'est-.¿ qu'oh dppelle I'effet de teffe ? http ://wwwj¡ber¡t¡oñ.f rAcieñces/a(t¡r/200l0328mena.html @ ffiE@EE@ Lq découwe¡te du p6le Nord du p6le Nord donna lieu i dcs multiples tcntati|es infiuctueuses. De nombr€uses cxpéditions périreflt dans le froid polaire.Il fallu rttendrele 6avril1909 pour qu'un A]1léricaiD du nom dc Rob€rr f&\'in PcafÍ FE.t panienne á l atteindre. Il étxit aidé dnns sa tache par son servi€ur llenson. par 1- Quel autrc nomdonne-t-on dux esquimdux des esquimaux ct des traincaux tüctés par de nomz- Ddns quel océan est s¡tué le póle Nod ? brcux chiens. Ce n cst qrfau bout de plusieurs tenta' 3- O-ui a découveft le p6le sud ? rivcs déburées eD 1891 qu il atteignit le póle Nord eD pa(ant de l ouest du Groenlxnd. Le docteur Cook préteodit irvoir atteiot le póle Nord cn 1908 mais c'est A htip:/Aerykes.worldnet. Pea4'qu on attribua ¡a décor¡rerte. ñét/-láráné/histoireo4060.htñ La conquéte 88 > Le illl!ÉE!@ n¡qn¡rrouth "Jorkov " dispan de la surface lerrestre il y a 5 000 ans. Vir¿nt glaci¿re, ils n'¿uraient pas survécu au réchauffemeflt climatique et i la montée des eaux. Les mammouths, ancétres de l'éléphxnt. ont i l'époqüe En Sibérie (v¿ste région froide de Russie), on a depuis lorgtemps décou- vert des oss€ments de mammouths enfouis sous la glrce, ce qui a pern s leur conserr-¿tiol L'un d'entre eux. su1, flonrfié (/¿1*or', pesant.l tonnes. a été découveit er 1996 dars cette régioÍ Frc4. Apr¿s plusieurs années d'effort, une expédition franco-¡usse, avec á sa téte le Franqais Be¡nard Buigues, a réus. si á l'extraire des Étlacesdaos lesquelles il était enfoui. Conservé en parfait état. il a été extrait €n 1999 par hélicopt¿re. Í ét¿it enrobé d¿ns la glxce pour Íe pas casser la (üaine du froid. C'est 1a pre' mi¿re fois qu'une telle technique a été utilisée. Son parfait état de conselvation va permetfe d'obterir de précieux refi seignemeÍts s\rr ses entrailles, sa four¡u re, sa peau... On sait déiá qu'il vivait ily a 20 000 ans et qu'il est mofi i.l7 ans. II doit étre conservé dans rür local froid afin qu'il nl. subissepff d'altération sous l'a€tion d€ micro'organismes. Flc.4 b , - 1- Ou'est-.e aui Doufta¡t ¿trc rctponsable de Ia ditpotit¡on det ñamnouthsi 2- Poü quelle n¡son lrcuve-t-on det rcttet de mommouth eh 3 - Quel avantage pñsente Ia .onseNat¡on pat Ie frcíd ? htip ://www.multimania.com/elef anteh¡esel/elephant/mammouth.htm ra;P con¡e¡r¿otion EIEE@ pq¡. le fnoid Les aliments sont susceptibles d'étre dégradés en ¡aison notamment de la prolifération rapide de microbes. Pour les conserver. on peut les refroidir dans un réf¡igé¡ateur ou ün congélateur rE.5 . T ("c) Dévelotpement ralenri DéreloDbehen¡ stobDé Dsdop!eme¡r stoppé - la'c t8'c 1- Pouryuoi peut-on .ohteruet let al¡ments plut longtemps dant un congélatew que dant un Éft¡gémtew ? 2- Qu¡ des légumes ou des @uft doit ¿tre .onteNé A plus bdste teñpérd- turc ddne un Éfigémtew 3- O-uel danger pfttente gelet pot lo su¡te le ? fait de d¿.ongelet un oliment puis de le rc.on- ? http ://wbl64/lerelaúinternet. com/ccclfroid/f roidiempéntures. htm 89 Solidifi(ation et fusion de l'eau tF* Apprendre á tracer un graphique I lors d'uñe expédence de solld¡flcat¡on de I'eau, on rel¿ve I les températures sulvántes : Trafons la courbe qul représente la varlation de la température en fonction du temps. l' Tracer le¡ axes. surdu papler mlllimétr4 tracer det¡x áxes peryend¡culálres: .l'axe des abscisses correspond au lemps, t: .l'a¡e de5 ordonnées correspond á la température, f; . lndlquer 5ur ch¿que axe ce qu'll représente r (min) sur I'axedes abscisses et I('c) sur I'axe des ordonnées. r fc) 20 l5 :í: : '---t .L--} 10 I crir 5 0 -5 3. Plac.r lee po¡nte sur le graphiqu.. .chaque point est repéré par ses coordonnées tet . Par exemple, le deuxiéme point a pour (absc¡55e 1, ordonnée 4); . chaque po¡nt e5t repéré par une petite crolx. It{min) 123156789'0n-2 '''-' -10 -15 :: 2. Graduer le: axc¡. . Graduer chaque axe : en te¡ant compte de l'échelle lnd¡quée: Tu prendras pot¡r échelle, - 1cm pour'l m¡n en abscisie; -1cm pour 5'C en ordonnée. . L'orl8ine O est á I'intersect¡on des deux ares. 4. Trac¡r la courbe. Tracer au crayon et ¿ m¿¡n levée la courbe qui par le maximum de points expérlmentaux. Attention, il ne faut pas joindre un á un les poi traFnt une llgne brlsée. r Solidification et fu sion 5, Trouve l'erreur L Corrige les erreurs qui se sont glissées dans l'indication de chaque température. Trouve le changement d'état Nomme le changement d'état qui correspond i chaque numéro. o o A. Eau liqui¿e liqui¿e C.Eáu+glace B.clace !tude de la solidification de I'eau Masse et le volume 2, Trouve la température exacte -:.lle température indiquerait le thermo:: :i¡e si il était en fonctionnement ¡ 6. T¡ouve la masse s O_lelle masse indiquera la balance si on p¿se á nouveau la bout€ille apr¿s sortie du congéla teur ¡ !. T¡ouve la bonne courbe la courbe qui représente l'évoiution :- . ::mpérature de l'eau pure qui se solidifie. , -:-::e irrL i[r,- .4- :F'g-- I I 7. choisis la bonne réponse Une bouteille en veüe remplie d'eau et bouchée est int¡oduite dans un congélateu¡. Au bout de quelques heu¡es, on constate qu'elle est brisée. C'est parce que : a.le ver¡e se b¡ise si la température est trop basse; b.l'abaissement de température provoque une diminution du volume de la bouteille : c. le volume de l'eau dans la bouteille aug mente Résumé du cours 8. Recopie et compléte -. est ]s p¿s5¿g6 de l'état liquide á l'état solide. 2. la -. est le passage de ]'état solide á l'état 1. La l--: de la fusion de la glace ' :-o¡sis la bonne affirmation * - _::::érature de fusion de la glace est la -: ,,: la température de solidification de . _: :érature de fusion de la glace aug-: :-..iant la durée de lafusion. . ., _:-:erature de fusion de Ia glace est _ :-i-10"C liquide 3. la température de solidification de l'eau pu¡e ¡este .- pendant toute la durée du changement d'état. Elle est.- á O'C. 4. Dans un changement d'état la ... reste constante mais le -. vaie. Mols a utitiser: Co- .dnro. Masse. Solldrfi catron. Vólume Eg¿a.Iuco . - at1: 'l¡*efcrces l I 1. Recherche dans le 9. 5ol¡dif¡cation du cyclohexane dictionnaire la significat du mot perméable. 2. ¡xplique pourquoi Ana refroidit un corps pur appelé cyclohexane. Elle reléve sa température toutes les deux minutes et obtient les résultats sulvants : éclater les roches peuv ? 12. ['eau est-elle pure ? lulie posséde un tube á essais contenant thermométre et de la glace. Elle pense qu'il s'i d'eau pure qui a été mÍse á refroidir. Ana iul l po.F dc reréver ra .e''lDe ¿' r'p "J I rr e[ ¿ r re du rechauffement de la glace. ¡ (min) 0 2 4 6 8 10 T CC) 18 12 5,8 5,8 5,8 5,8 ¡ " d-dF,ósresute> 12 14 0 l-6 courbe qui représente l'évolution de la température du cyclohexane en fonction du temps. sur I'axe des abscisses : 1 cm représente 1 min; - sur l'axe des ordonnées ' 1 cm représente 1 'C 2. O-!el changement d'état subit le cyclohexane ? 3. o_ue se passe-t-il pendant que la température reste égale á 5,8 "C 7 4. Dans quel état se trouve la cyclohexane lorsque La température est : compdse entre 18'C et 5,8 "C ; - égale á 5,8 "C l - compise entre 5,8 "C et 6 "C ? "l -ob r"rrlegraph_ 1. Trace la 5 0 -15 -10 '15 Ana a t elle raison : s'agit il bíen d'eau pu Comment lustifierais-tu ta réponse á paftir d courbe ¡ 13. Du sel dans la glace L'hiver, dans cefiaines régions, I eau de pluj transforme padois en verglas. L'eau g¿le contact du so1 dans la température est i: deure á 0"C Sur les routes, on répand dL nour le faire fondre. i,a température de fusion de I'eau salée est'. lO. Exploitation d'un graphique Paul a reLevé toutes les minutes 1a température de l'eau contenue dans un réciplent que l'on refroidii Il a réalisé le graphiqrie suivant l inférieure, égale,supérieure á celle de l'eau 16 14. Fournis une explication 14 Barbara introduit un glagon dans une éproi te graduée contenant de l'huiLe. Aprés quelques minutes le glagon s'est trar-i mé en eau liquide : il a fondu. 12 10 8 6 4 2 pl t(mi¡) 0 -2 o_uelle a été la durée de l'expéúence ? Dans queL état se trouve l'eau á t = 2 mÍn, á Huile t=5minát=8min? Eau ll. Des roches qui éclatent Aprés les pluÍes d'automne, on constate que cer taines roches perméables éclatent pendant 1es grands ftoids en hiver. Il en est de méme de cer tains callelages enterre cuÍte sur les terrasses du glaton dLgrr' 'r ll olr d''n Le t_- 'a' .o.Lñe .s.on du g o" . Evpltq le ." cpo*,( ", I 92 Problémes 15. Déborde ou déborde pas ? 16. H¡stoire de gl¡sse Introduis un glagon dans un verre puis remplis le d'eau á ras bord Ton p¡obléme : le Uquide va-t-il déborder lo¡s de la tusion du glagon ? Pou¡ te mettre sur la piste : Lorsqu'on appuie avec Ia pointe d'un toumevis sur un glagon, on constate que la lame du tournevis s'enfonce dans la glace. on explÍque cela en disant que la pression exercée pal la lame provoque la fusion de la glace r la glace fond á une température inférieure a 0 "C, elle se transforme en liquide. Ton probléme : qu'e6t-ce qul est ¡esponsable de la gllsse du patin á glace ? fotement verre plei¡ (eau glagon) sur le plateau + d'une balance de ménage et laisse fondre le glagon. . La masse change-t elle lors d€ la fusion de la glace ¡ . Le glagon et i'eau liquide qui résulte de sa fusion occupent-ils le méme volume ¡ n Pose Le 17. Liquide de refroid¡ssement \ Les Pour te ñeit¡e sur la piste : . ch€rche ce qui est présent sous la lame du patin lorsqu'il glisse sü la glace. . Explique alors pourquoi le patin ne glisse pas sur un sol en béton- I moteuF d'automobile sont refroidis par un liquide dit " antigel , oüi est enfeimé dans le moteur. Ton p¡obléme : pou¡quoi n'utüse-t-on pas de l'eau pout tefroidi¡ le moteur ? Pour te mettre sur la piste ¡ Remplis complétement d'eau une bouteille en matiére plastique. Introduis cette bouteille dans le congélatew. obserye la bouteille au bout de quelques heures. 18.Les barriéres de dégel Au p¡intemps, dans certaines ¡égions oü les hivers sont dgoureux, on installe des ba¡ri¿¡es de dégel. Cela signifie que la ciiculation est inteidite aux véhicules lourds. Ton probl¿me : poutquoi installe-t-on des batrléres de dégel su¡ cértai4es routes ? Pou! te mettre sur la piste I . cherche comment vade le volume de I'eau enfouie da¡s le sol iorsqu'elle géle ? . cherche ce qu'il y a á 1a place de la glace lorsqu'elle fond et que l'eau s'évacue dans le sol par infiltEtion . Prévois ce qui se passen si un véhicule lourd passe sur ce sol dégelé ¡ 93 I-- Solidification et fusion de I'eau ? er"F¿ri.:lis:]ia.le Suivons la fempérature au cours du chauff¿ge de I'eau Pure I . Chauffage de I'eau 1- Préparation .lntroduisons de l'eau pL.rre dans un ballon. . Plongeons un thermométre á l'intérieur pour mesurer sa tem- . Disposons le ballon sur un chauffe-ballon que l'on accionne et déclenchons aussitdt le chronométÍe. . Relevons la tem pérat u re toutes les minutes. pérature. I eau est á fétat liquide sÍl : -t l'eau liquide I se transfome en vapern ;:rú i; fii.: Le montage- I Le chauffage de l'eau. Peux-tu répondre ln*,ti*1'ont que jarnar: Ne :.ra,s ? ! 1 I lli".:'i;+'. .! ¡ ?'l . Oue mesure t-on avec le thermométre (Fic.')? 2. Pourquoi la température de l'eau s'él¿ve t-efb (ii4",')? 3 . A quelle température I'eaLl pure se Lra )¿l me-t-elle en vapeur (É,6.:)? ¡ 4. O-ue dire de la température pendant quel' i se tra¡sforme en vapeur (itc.:) 96 ? I F¿isons bouillir de I'eau moins de roo oC i les préparatifs de I'expérience llébullition á moins Relevé de de IOO 'C la température . Portons de I'eau á ébullition .Coupons le cháuffage et fer- . obrervons l'ébullition dans pendant quelques minutes. . Lisons la température de I'eau tur un the¡rnométre. l mons le ballon hermétiquement. . A l'aide d'u¡e éponge versons de I'eau froide sur le ballon retourné. ba . le llon. Relevons la température. I \ Eau \ Ébullition á roo'c. \ 'elle 5for' 1'eau ¿ moins de _l lO0'C. Peuxtu répondre | -.)? Ébullltion \a \l tdt= r . 'a -lífii.1¡¡Ht i'll'.i;¡'**tt¡,t'" ";l'lJ;il:;¡t*t,r'*- \ tj,ii*l*tn':t*' Lecture ¿e l¿ ter¡ néreture ? 1 Pourquoi l'ébullition de l'eau 5'arréte-t-elle lorsqu'o¡ coupe le chauffage ? 2 quel est Ie gaz qui se dégage dans le ballon et prend la place de l'air pendant l'ébullitjon { )? I Quel changemert d etar sub't le gaz précedenr lorsqu'on retroidil Ie ballon retoL¡rné ( )? 4 Pourquoj ia pression du gaz au-dessus du liquide diminue-t-elle lorsqu'on refroidjt le ballon ( )? 5 A quelle 97 I-- température l'eaubout-elle alors Ébull¡tion de I'ea u ( )? I (1)Vaporisation et liquéfaction a. La vapo sation L'eau contenue dans la casserole bout (Frc.t) | lor5 de l'ébullition le liquide se transforme en vapeur. Le phénoméne est appelé vaporisation. Un ljnge mouillé éte¡du a l'extérieur séche: l'eau qu'1l contiert s'évapore. On dit aussj qu'jl s'agr't d'une vapoTisatio¡. b. ta liquéfaction Une bouteille sortie du réfrigérateur se recouvre de buée. La v¿oeJr d eau coaterue dats larmosphere te Lrans'orme en fi.es gourtelettes au co'rtad de la pa,oi lroide (FrG.2t. Ce phenomére est laliquéfaction. FrG.l r L'e¿u de la casserole est en La La vaporisation est le passage dé I'étatliquide ál'état gazeux. liquéfactioñ est le passage de l'état gazeux á I'état liqujde. ébullition. Z)lJébullition de I'eau pure a. Obsewation5 Dans l'activité l, on constate que lorsqu'on chauffe de l'eau pure sa température s'éléve. Lorsque la température atteint 100 "C, de grosses bulles de vapeur o eau envahrs'ent le iiqutde et vienneil eclater á s¡ su,face: Ieau bout. Ceite temper¿lL'e 'pste con\tarte t¿nt qu il reste de I eau liourde drnq le 1,,¡ilo¡ b. craphique . Dans a partle I de a courbe, la tempé¡ature de . e¿u pure lquide Dans a p¿die 2, ló6q!e l¿ température de eáu liquid€ atteint t0o.C, es premiéres bules ¿e va peur d'e¿u re forment: 'eau bout. cette tenpérature ¡e3te constante pen¿ant tóute l¿ durée d! ch¿ngement d état. On dt qu ele présente . Pendant l'ébullition de I'eau,la température reste (onstante et égale á 1O0'C. . 100 "C est ia terÍpérature d'ébullition de l'eau pure. l) Tesis 2,3 et 98 4 page ro3 trc.2: La vapeur d'eau se liquéfie s-. la paroifroide. (3t llinfluence de la pression . L'air qui ¡ou5 entoure appuie sur tout ce qu'il touche: on dit qu'il exerce une pression appelée pressjon atmosphérjque. . L'actiüté 2 mortre que l'on peut faire bouillir de l'eau i une température inférieure á 100'C. Pour cela, jl suffjt de diminuer la pression qu'exerce le gaz sur le llquide. .En altitude, la pression atmosphérique est plus basse qu'au niveau de la mer. Au sommet de l'Everest, á 8 800 m¿tres d'altii¡.rde, l'eau bout á 70 "C. Elle bout á 85 "C au sommet du mont Bla¡c á 4 800 métres d'altitude. .En revanche, si la pression du gaz au-dessus du liquide est supérieure á la pressjon atmosphérjque normale, la température d'ébullitjon de l'eau est supérieure á 100 "C. C'est ainsi qu'elle :st de 120 'C á l'intérieur d'une cocotte mirute (Frc.4). Frc.4: L'eau bout á une ternpérature supérieure á 100 "c dan5 une température d'ébullition de l'eau dépend de la presiion. L'eau pure ne bout á 1O0'C que sous la pressio¡ atmosphéLa fique normale. La pression atmosphé que normale vaut I le pascal (Pa) est I'u¡ité 013 cocotte minute. hectopascals; de pyession. ttTens L'e'netwü,e.I- 5 et 6, page l0l p¿r l'im¿ge VAPORISATION Eau Durcchauffee a la Dress¡on atmorphéÍque o¡diraire 6/6 Vapeur -r_, f(m¡n) La température d'ébullitio¡ de l'eau pure dépend de a pression du gaz au dersus du liquide. ¿rQuÉFACTIoN 99 Ébullition de l'eau r-f¡¡r Lo prerraion a a lrro^P¡r€frqu€ a L'expérience cruciale Au ñrr si¿cle, i Florencc er ltalic, lcs pcNonies qui s occupaient du fonctioDnement dcs folrlaincs dc lavill€ avaient un prohl¡me:¿ucure pompc ?spiralrte nc poumit f^ire mootef de I'cxu ¡ phs de 10 m de hauteur ¡u¡essus du lleuve Arno. Ils de¡raDd¡rent i G¿liléc de Ésoudr€ ce probl¿me. Nlalhfl¡reusement celuiri mounrr cÍ 1642. C est un aurrc sar';ult ir i€n, llva¡gciistn l or úccli (I60&16,17), quiréa. lisa I'expédence suivantc. Il pd1 ur tube clc r(rre fcrm¿ ¡r rm bour, le remplit de mercure ct bolrchx I aut¡e cxlr¿'mit¿ ¡r.ec un doigr. ll rctor¡r" Da lc tubc ainsi bouché d-¿ns un récipient collen¡nt clu mc¡curc. [n retir¡nr son doigr. il corrstata quc le nii'cau du mercure da¡N lc tr¡bc baissait et sc stabilis:üt rl76 c dc lx surflce libre dLr mercure nr6r ll fourriÍ l-explicarion suñtntc: l air appnic sur la surface libre dU ¡lcrcure co|tcnu daDs le récDient. ll exerce une pressio¡, app€lée pression atmosphérique, qr¡i empéche le mercure du tube dc s'écoulcr. C'cst cct¡c p¡€ssion qui per et ¡ I'cxu de s élevcr dans les tu.vaux kxsque lcs por¡pes aspir€nr Ilúr sítué ¿u.dessus. La variation de la pression atmosphérique Un savant f¡iDqais. Bl¿is€ }ascal (1621-1662). reprit l'cxpériercc dc lorricelli etnron a cn 16.i8 que lx p' cssion atnosphérique dima ¡rue lorsqu€ ia¡ti¡ude s'él¿ve. Er homúagc ¡ scs úavaux. o¡l don[a sorl nom ¡ l'unité de pressjon i ]c pascal (Pa). Au R ¡rivcau dc l¡ mer la pression atnlosphériqu€ moye¡nc c.r lul{ hl,.r rlreüon¡r\(Jl\) .( qlli cúrrcrponJ ¡ 7a ñm dc me.cürc I-a pression atmosphóriqüc {arie cn ur mC¡re licu. Ccs kriations sonl li¿cs aux déplacements dc. ncn urbJriun\ mÉrcorol, 'S'qtrc.. La mesu¡e de la pfesslon FrG.l ExpÉrief.e de Toricel ¡ Un barographe. atmosphérique La mcsure dc la pressiol] aú¡osphérique est inportanle pour les prévisiotrs nét¿orologiques. Desvari¿.ions rapidcs et ir¡rportant€s d€ la pression atmosphériqr¡e annonccflt r¡Ír chan8c'nrert dc temps. Lc birométrc á n'Iercure cst un lppareil clirectement issu dc l'exÉriencc dc Torricelli. L€ barc grephe Frc.2 est uD appa¡eil qüi enregistr€ continuellement la variation de l¡ prcssion a¡mosphérique. D¡ns les majsons. on renco[t¡e pa¡fbis dcs brrom¿tres mélalliques Fic,] . I ]- qu¡ áta¡eht foticelli et Pot al ? 2- Au tomñet du monl Blanc, h prcttion atmosphét¡que ett-elle plut élevée ou moine élevée qu'du ni@óú dP lo met ? Frc-l oonnet la valeuL en pos.alt, de Id pt¿tsion atmo- tphéique au niveau de la met. 'o_uelle ett la valew de la prctsion indíquée ptu le bdrcm¿trc d'appaftement tÉ.3 ? l"!tp://¡tvT.aarenne'.f¡lpedago?iets.ph!stre+edat.ollegé/4€me/Fesr¡on/htm,fh¡rtorichtm 100 I L'orrcátne de lo MffiÍffiroffi cocott e-tt¡it¡ute Deds PrDin (16i1-l r I j) FE.a es! l inverteur clc la machire i vapcur. 1l mct aü point tür appirrcil, anc¿tlc de ia cocotte- i¡ute. al)pelé ( rligesleut rl'tlllmer¿r, t,c.5 . muni d'üne sol¡prpe dc sirreté. dcstiné i ra¡nollir lcs os et l€s cuirs dc viande. l.r'rrljclli\crrf en(ofc ¡pprlc co(onc l|nute rsl un r¡(il)ienl dans lcqnel on fhit cüire cles :rlimcrts. L eau qu il coDtient es1 portée ?¡ ébullition et Lr vapeur s'écl ppe par un petit orif-ice. A l intéíeur de la cocotle minl¡le- h pression de la lllpeur dc¡u est supéricure ¡ la pressior atmosphériquci la lempéraxrrc d ébullitioo de l c.[r esl voisi¡e d( 120 'C. Dc ce Iair. lcs alificrts cuisent plus virc. Sur ¡c cou\_crcle de lxppareil on peut constatcr la pféserrce di¡nc soupal)e de sécLrriré en plus du pcrir orificc duqucl l¡ vapcrrr s'échrppe. 1- Quel F¡c.4 ett le goz que .ontient une co.olte-minute lo\qu'elle 2- Poutquo¡l eau bout.elle ¿1120'C dant la @.otte-ñ¡hute et pas AlOO'Caomme ddnt une castercle oñindhe ? ]- Pouryuoi ld co.otte.minul¿ pott¿de-t.elle une toupape de técutit¿ sut son @uvercle ? http t/virite.artretmét¡ers.f ree.frlpápin.html Le bnouillond ilíiJéi'ltlo é. HffiWffi *@ Frc.6 et la brume soflr conslirués pal dc perilcs gouttelcttcs dcau en suspcnsion dans l^ir. C€s gou¡telettes lésullel]t de la liquéfactioo dc lá vnpcur d eau armosphériquc qui se rehoidit. Elles forment un ruage situé pr¿s du sol qui limitc lavisibilil¿. Lorsquc cette visibilité es! inférieüre iun kilo n¿trc on dit quc ce nr¡af¡e coflstitue cilr brouilla¡d el lolsqrfellc est srrpérieurc ¡ Lrr kilofl¿tre on di! qu'il s agit dc b¡ume. Dans les vües pa¡fois. lc brouilard est m¿lé i de la fumée: on l appcjlc alors sr?¿)g '. " La roséc cst co¡stituée par des gouttelettcs d'eau qüi se forment par excmple sur les pl¡n(es,l€s flcurs, l'herbc F,c.? . On l obscn'e de préf¿rcnce Ic matin apr¿s une nuir claitc. sans ve¡rr. Durant la ruit, le sol se rcfioidit €t l^ rapeul d'cau co[tem]e dans l'air qui cst pr¿s c1u sol sc condcose. Si le sol cst sufl]sammeflt froid, o¡r n'obsenc pa.s dc roséc ¡¡ais r¡ne geléc blanche. L€ brouillard '1. Quelle est la d¡ffércnce entrc le brouillad et lo btume? 2- Quel est le changeñent d'étot rcspontable de Id formot¡on du btou¡ ad,de¡o brumqdelarcteeI 3 - Qu est-.e qui d¡ttingue lo fotmat¡on de la rctée de telle du btouillad ou de Ia brume ? l- fl o :4www.ffme.frltech niq ue/ñeteorologie/inde¡.htm lol Ébullition de I'eau \\",N,\\\'\'),\N\l)) Apprendre i explo¡fer un graph¡que On reléve la température de l'eau pure que l'on chauffe. La f¡gure ci-contre montre l'évolution de la température de l'eau au cours du temps. Quelle est la température de l'eau 1 min lO s aprés le début de I'expérience ? fc) to0.f ¡ :o] / I oy' l))4 ln,li) 6 Comment faire ,oo I r rcl ¡ : 0 _ttrl t a!:.ssjl 1 ii. chercher á quoicorrespond chaque axe sur le graph¡que. lci, I'axe des abscisset correspond au ter¡p5 et 1'axe des ordonnées correspond á la température. roo 1¡f o ii. Reportersurla courbe te pointA d'¿bsc¡ssel min lo ! L'érhelle horizontale e5t de 1 crn pour I min. Donc, pc,_ 1 min 30 s, I absclsse du point A se trouve á 1,5 cr¡ :: I'origine. P¡acer le po¡ñt Á sur la courbe. cl L tul 5C 2t "c / I cnr |o!r I i¡ rL 0 Repérer les échellee utilisées. te t (rnin) 6 -'lsL.rr l'axe des abscisses,l cm corespond ¿ 1 min. - Sur l'axe des ordonnées, I cm correspoñd ¿ 25'C. {. Lire latelnpérature au pointA. 5ur I'axe des ordonnées, le pointA est á 2,6 cm oe : des ter¡ps. L'échelle vefticale est de 1 cm pour 25 La température correspondante au pointA e5t do'L- : I=2,6\25=65'C TJ le Te s ts État liquide, état gazeux l. 4. choisis compl¿te le schéma Nomme le changement d'état qui coÍespond á chaque numéro Lrquide I la courbe exacte On d spo'" o. qua're o senter l'évolution de la température de l'eau pure que l'on chauffe. rt Ti t\ roo] '- toal caz ,/- 'l ,,- ,oo1 / quelle est ¡.r 'it too¡ a ol La i \,-_ : bonne courbe ¡ L'ébullition de l'eau pure I'influence de la pression 2. Trouve la température exacte De I'eau pure contenue dans une théiére est en '" ' oe bo.l- a a pr' ron d.r o phFr qL' 5. choisis le mot exact a.Au fur et á mesure que l'altitude augmente, ¿ prp . o al a pl - qc" augne' .e d:ñ: up b. Au sommet de I lverest á 8 800 m d'altitude. la température d ébullitlon de l'eau est , i¡f¿ t¡eüte/égale/supérieure á 100 "C. (.Dans une cocotte-minute 1a température d ébullition de I eau est, inférieürc/égaleIsupér.ieule á 100'C. 6. Remets la phrase dans l'ordre Construis une phrase avec les mots suivants ' danc I I eaü baüt au dessus de 10A 'C: la pres sion est süpér¡eüte d ld prcssion ardinaíre ) dans irnP.o.attP minntP Résumé du cours 3. Quelle obseFation montre que I'eau bout ? b. Quelle serait latempérature indiquée par un .:rmométre plongé dans l'eau bouillante ? 3. choisis la ou les bonne(s) réponse(s) :. -a température d'ébullition de l'eau pure est :::.itante et égale á 100 "C á 1a pression atmo .::.érique ordinaire. :. rtempérature d'ébullition de l'eau pure est i'ours égale á 100 'C. : -n corps dont le température d'ébullition ::: ie 100 'C á La pression ordinalre ne peut : . que de l'eau pure 7. Recopie et compléte la... est le passage de l'état liquide á i'état gazeux. 2. la... est le passage de L'état gezeux á l'état 1. liquide. 3. La température d'ébullition de I'eau pure reste ... pendant toute La durée du change r-r d-"' 00' "l" p'c,,o atmosphérique normale 4. La température d'ébulLition de l'eau... lorsque la pression atmosphérique .... Mots ár utiliser : Constante . Igale' ' Mrssc . Vrn.risrti.n . DiminirF 1O3 Ébullition de l'eau i{Drx efcrces tt t¡ lr ll. E. Util¡5er le bon vo(abula¡re a. Qu'est-ce que ie brouillard ? la buée ? la vapeur d'eau ? b. Explique pourquoi l'eau duballon se transforme en vapeur d'eau. c. Explique comment se forme 1a buée. d. Reproduis et légende le schéma. Indique la vapeur d'eau, le brouillard, l'eau liquide et la buée. La cuisson des páter en haute montagn <abr.a aoo'e manger des oáre: Elle pan . randonnée avec son amie Emilie AEivée au sommet d'une montagne, Émilie dit sabrü'ra qu eue aJra dJ mal a les f¿xe cure ca r températu¡e de l'eau bouilla¡te ne sera pas su fisante. Émilie ne comprend pas. olre lui répond¡ais-tu pour laide¡ á comprendft \ A ó 12. Tracer et exploiter un graphique On ch¿uffe oe l'eau conlenue danc un recipiel On rel¿ve la tempénture de l'eau toutes lr minlrtes. On obtient le tableau de mesures suivant : t (min) 0 1 3 4 9. De' bulles dans l'eau Ana chauffe de I'eau contenue dans un ballon. Á 60 'c, des bulles apparaissent et montent á Ia surface. "Ca y est, l'eau bout, s'écdt Julie. "No4 cel¿ n'est pas possible ",lui ¡étorque Ana. rrc) ¿ (min) rfc) 12 20 5 6 100 100 40 r00 60 80 8 9 r00 100 a. Constmis la courbe qui donne l'évolution c la température de l'eau en fonction du temps. Tu utilise¡as l'échelle suivante : I cm pour l min en abscisse; - I cm pour 10 'c en ordonnée. b. O-uelle est Ia durée du chauffage ? Dans qu état se trouve l'eau apr¿s 4 min de chauffagÉ apr¿s 6 min ? .. Nomme le changement d état qui intewiel bouillir á 60 'C á la pression atmosphéñque o¡dinaire ¡ b. Comment expliques tu la présence de ces petites bulles dans l'eau á 60 "C ? a. L'eau peut-elle dans cette expérience. 13. Eau pure et eau salée et Paul ont fait chauffer de l'eau pure et r l'eau salée. Ils ont relevé toutes les minutes température et construit Ies courbes d'évoluü( des températures de l'eau pure et de l'eau sal au cours du chauffage. Ils obtiennent le résultat suivanf: A¡a lO. Faire bouillir de l'eau sans chauffer ébullltion da¡s un ballon. On anéte le chauffa8e Dend¿nt quelqucs ins tants : l'ébullition s'arréte. on aspúe le gaz situé au-dessus du liquide, l'ébullition reprend. De I'eau est poftée á 100 80 60 44 20 0 a. Comment évolue Iatempéiature de l'eau lors qu'on coupe le chauffage ? o 2 4 6 810 12 la courbe qui co[espond á Ie pure ? b. Quelle est la différence entre cette courbe celle qui conespond á l'eau salée ? a. O-uelle est b. Comment expliques-tu que l'ébullition reprenne quelques instants aprés, lorsqu'on aspúe le gaz au-dessus du liquide ? 104 I l:roblémes 3iil=L[ríé "1'1 1:.1/ S\_1 € 14, , ¿\Fr.' \lllñ'j [UlIr,],1lil! Le faiseur de smog ..tnoq " est un broulllard mélé de fumée que I'on rencontre dans 1es villes polluées Pour comprendre Le comment il se forme, on a réalisé I'expérience décite sü Ie dessin. Ton probléñe: explique la formation du k 5mo9 ". Pour te mettre su! la piste r . Cherche ce que contient l'air au dessus du velre rempli " Cherche ce qur constitue une fumée. du brouillard dans " Cherche ce qui favodse La fonnation le bocal. 16. 15. Le Le verre magique Un pot est rempli d'eau á ras bord. On le recorlvre d'une feuille cadonnée et on }e retourne tout en tissu rafraichissant L'été, pour consewer l'eau fraiche á l'íntérieur du récipient, on peut l'entourer d'un tissu mouillé. Ton plobl¿me : explique pourquoi l'eau du réciPient ne se !échauffe pas lorsqu'on l'entoure d'un tissu mouillé. ?our te metke sur la piste : A l'aide d'un thermométre, reléve la température de la piéce oü tu te trouves. lntoure le léseffoir du thermométre d'un tissu mouillé et re1éve á nouveau la température avant que le tissu soit sec. maintenant La feuille cartonnée avec I autre maln. Si on láche la feuille cadonnée, on constate que le pot ne se vide pas. Sl on perce 1a pafiie supédeure du pot l'eau s'écoule Ton protléme : explique Pourquoi le verre ne se vide pas. Pour te mettre su! la piste : Cherche sur quoi l'aú exerce une p¡ession: avant de percer le pot ; aprés avok percé le pot. 17. Le linge qui s¿che v¡te Ton probléme : trouve les conditions qui permettent á un linge de sécher plus rapidement. Pour te mettre sur la piste ; plonge 3 morceaux de tissu identiques dans L'eau; áu bout de quelques instants, retlre les morceaux de tissus de l'eau et: o étends un morceau de tissu au soleil, L'autre á l'ombre l . étends un morceau de tissu au soleil en plein vent et I'autre á I abri du vent mais toujours au soleil i o étends cóte á cóte un morceau de tissu bien déplié et l'autre en boule 105 I-- Ébull¡tion de l'ea u
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