Fiche de cours

Solidification et fusion de l'eau pure

Collège > 5eme, 4eme, 3eme > Physique Chimie > Solidification et fusion de l'eau pure

Fiche de cours
Quiz et exercices
Vidéos et podcasts

Objectif

L’eau existe dans trois états différents (solide, liquide, gazeux) et peut passer d’un état à l’autre. La fusion est le passage de l’état solide à l’état liquide, tandis que la solidification correspond à la transformation inverse (passage de l’état liquide à l’état solide).
Quelles sont les caractéristiques de ces deux changements d’état ?
Quelles variations de température se produisent au cours d'une fusion ou d'une solidification ?

1. Solidification de l'eau

On étudie les variations de la température au cours d’une solidification.

• Expérience
L’eau est placée dans un tube à essais lui-même plongé dans un mélange réfrigérant (doc. 1) constitué de glace pilée et de sel (sa température est inférieure à 0 °C).
La température est mesurée à l'aide d'un thermomètre électronique et notée à intervalles de temps réguliers mesurés à l’aide d’un chronomètre.
L'eau utilisée est la plus pure possible : il s'agit d'eau distillée.

Remarques :

l'eau du robinet ne convient pas, car elle n'est pas pure (elle contient des minéraux et des gaz dissous) ;
l'utilisation du thermomètre électronique est préférable à celle du thermomètre à alcool, car il permet une mesure plus rapide.

• Montage
On réalise le montage ci-dessous :

Doc. 1. Montage pour mesurer l'évolution de
la température lors de la solidification de l'eau.
• Mesures
On mesure la température de l'eau toutes les minutes. Ces valeurs sont présentées dans le tableau ci-dessous :

Doc. 2. Mesures.

Ces résultats (doc. 2) permettent de tracer la courbe montrant l'évolution de la température au cours du temps (doc. 3) :

Doc. 3. Évolution de la température au cours du temps.

• Observations
On observe qu'au contact du mélange réfrigérant, la température de l’eau diminue : l'eau se refroidit.
Lorsque la température atteint 0 °C, elle cesse temporairement de diminuer : la glace commence à apparaitre durant cette période.
Tant que l'eau liquide ne s'est pas entièrement transformée en glace, la température reste égale à 0 °C.
Sur le graphique précédent, ce phénomène correspond à la portion de droite horizontale que l'on appelle palier de température (doc. 4).
La température ne recommence à diminuer que lorsque toute l'eau est à l'état solide.

Doc. 4. Palier de température.

• Conclusion
Lorsque l'eau pure liquide se solidifie, sa température est de 0 °C, et cette température reste constante jusqu'à ce que toute l'eau liquide se soit transformée en glace.
On dit que la température de solidification de l'eau est de 0 °C.
La température reste constante lors de la solidification de l'eau pure, elle suit un palier.

2. Fusion de l'eau

• Expérience
Pour étudier la fusion de l'eau, on plonge un tube à essais contenant de la glace (constituée d'eau pure) dans de l'eau chaude, et on opère de la même manière que pour l'étude de la solidification : la température est mesurée régulièrement en utilisant un thermomètre électronique et un chronomètre.

• Montage
On réalise le montage dont le schéma est représenté ci-dessous :

Doc. 5. Montage pour l'étude de la fusion de l'eau.

• Mesures

Doc. 6. Résultats des mesures.
Ces résultats permettent de tracer la courbe montrant l'évolution de la température au cours du temps (doc. 7).

Doc. 7. Évolution de la température au cours du temps.

• Observations
On observe qu'au contact de l'eau chaude, la température de la glace augmente.
Lorsque la température atteint 0 °C, elle cesse temporairement d'augmenter et l'eau liquide apparait.
Tant que la glace n'a pas entièrement fondu, la température reste égale à 0 °C.
Sur le graphique, ce phénomène correspond à la portion de droite horizontale que l’on appelle palier de température (doc. 8).
La température ne recommence à augmenter que lorsque toute l'eau est à l'état liquide.

Doc. 8. Palier de température.

• Conclusion

Lorsque l'eau pure solide subit une fusion, sa température est de 0 °C, et cette température reste constante jusqu'à ce que toute la glace se soit transformée en eau liquide.
On dit que la température de fusion de l'eau est de 0 °C.
Lorsque la glace et l'eau liquide coexistent, la température est de 0 °C : la fusion et la solidification de l'eau se font à température constante.

L'essentiel

Fusion et solidification de l'eau pure sont deux changements d'états inverses qui se déroulent à 0 °C.
Pendant toute la durée du changement d'état, la température reste constante et les deux états de l'eau (solide et liquide) coexistent.

Évalue ce cours !

Note 4 / 5. Nombre de vote(s) : 421

Des quiz et exercices pour mieux assimiler sa leçon

La plateforme de soutien scolaire en ligne myMaxicours propose des quiz et exercices en accompagnement de chaque fiche de cours. Les exercices permettent de vérifier si la leçon est bien comprise ou s’il reste encore des notions à revoir.

S’abonner

Des exercices variés pour ne pas s’ennuyer

Les exercices se déclinent sous toutes leurs formes sur myMaxicours ! Selon la matière et la classe étudiées, retrouvez des dictées, des mots à relier ou encore des phrases à compléter, mais aussi des textes à trous et bien d’autres formats !

Dans les classes de primaire, l’accent est mis sur des exercices illustrés très ludiques pour motiver les plus jeunes.

S’abonner

Des quiz pour une évaluation en direct

Les quiz et exercices permettent d’avoir un retour immédiat sur la bonne compréhension du cours. Une fois toutes les réponses communiquées, le résultat s’affiche à l’écran et permet à l’élève de se situer immédiatement.

myMaxicours offre des solutions efficaces de révision grâce aux fiches de cours et aux exercices associés. L’élève se rassure pour le prochain examen en testant ses connaissances au préalable.

S’abonner

Des vidéos et des podcasts pour apprendre différemment

Certains élèves ont une mémoire visuelle quand d’autres ont plutôt une mémoire auditive. myMaxicours s’adapte à tous les enfants et adolescents pour leur proposer un apprentissage serein et efficace.

Découvrez de nombreuses vidéos et podcasts en complément des fiches de cours et des exercices pour une année scolaire au top !

S’abonner

Des podcasts pour les révisions

La plateforme de soutien scolaire en ligne myMaxicours propose des podcasts de révision pour toutes les classes à examen : troisième, première et terminale.

Les ados peuvent écouter les différents cours afin de mieux les mémoriser en préparation de leurs examens. Des fiches de cours de différentes matières sont disponibles en podcasts ainsi qu’une préparation au grand oral avec de nombreux conseils pratiques.

S’abonner

Des vidéos de cours pour comprendre en image

Des vidéos de cours illustrent les notions principales à retenir et complètent les fiches de cours. De quoi réviser sa prochaine évaluation ou son prochain examen en toute confiance !

S’abonner

Profs en ligne

Découvrez le soutien scolaire en ligne avec myMaxicours

Plongez dans l'univers de myMaxicours et découvrez une approche innovante du soutien scolaire en ligne, conçue pour captiver et éduquer les élèves de CP à la terminale. Notre plateforme se distingue par une riche sélection de contenus interactifs et ludiques, élaborés pour stimuler la concentration et la motivation à travers des parcours d'apprentissage adaptés à chaque tranche d'âge. Chez myMaxicours, nous croyons en une éducation où chaque élève trouve sa place, progresse à son rythme et développe sa confiance en soi dans un environnement bienveillant.

Profitez d'un accès direct à nos Profs en ligne pour une assistance personnalisée, ou explorez nos exercices et corrigés pour renforcer vos connaissances. Notre assistance scolaire en ligne est conçue pour vous accompagner à chaque étape de votre parcours éducatif, tandis que nos vidéos et fiches de cours offrent des explications claires et concises sur une multitude de sujets. Avec myMaxicours, avancez sereinement sur le chemin de la réussite scolaire, armé des meilleurs outils et du soutien de professionnels dédiés à votre épanouissement académique.

EXERCE-TOI EN T'ABONNANT