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Propriétés spécifiques des trois états de l'eau

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Objectif

Sur Terre, on peut trouver de l'eau sous 3 états différents : solide, liquide et gazeux.
Mais qu'est-ce qui caractérise spécifiquement ces trois états de l'eau ?

1. Propriétés de l'état solide

La glace correspond à l'état solide de l'eau. Dans cet état, l'eau a une forme propre : par exemple, on peut tenir un glaçon dans la main. C'est un état solide compact.

2. Propriétés de l'état liquide

Contrairement à un glaçon, l'eau liquide recueillie au robinet ne peut pas être tenue dans la main : elle coule. En revanche, placée dans un récipient, elle prend exactement la forme du récipient utilisé.

Le liquide n'a donc pas de forme propre.

Doc. 1. Caractérisation de l'état liquide.

Lorsque le liquide est au repos (c'est-à-dire non agité), une propriété particulière caractérise son état physique et sa surface libre (surface en contact avec l'air).
En effet, quels que soient la forme et la position du récipient utilisé, la surface du liquide est toujours horizontale et constitue un plan (doc.1.).

3. Volume occupé par un gaz

Tous les gaz se comportent de la même manière. Par conséquent, nous allons étudier le comportement du dioxyde d'azote pour comprendre le comportement de la vapeur d'eau. Le dioxyde d'azote est un gaz de couleur rousse, il est donc facile d'observer ses déplacements.

Lorsqu'il est introduit dans un flacon, il prend la forme de ce dernier (doc. 2).
Un gaz n'a pas de forme propre.

Doc. 2. Le gaz prend la forme du flacon.

Si ce flacon est mis au contact d'un autre flacon contenant de l'air, on observe que la couleur rousse se répartit de manière uniforme dans les deux flacons (doc. 3) : le dioxyde d'azote occupe les deux récipients.

Doc. 3. Le gaz occupe les deux flacons.

Un gaz occupe tout le volume qu'on lui donne : il n'a pas de forme propre.

L'essentiel

Un solide a un volume propre et une forme propre.

Un liquide a un volume propre, mais pas de forme propre, car il prend la forme du récipient.
La surface libre d'un liquide au repos est plane et horizontale.

Un gaz n'a pas de volume propre ni de forme propre, il prend le volume et la forme du récipient.

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