LES ETATS DE LA MATIERE Tout ce qui est matire dans le monde peut exister que dans trois tats:

GAZEUX - LIQUIDE - SOLIDE

Certaines substances peuvent adopter les trois tats diffrentes tempratures.

SOLIDE LIQUIDE GAZ

solidification condensation

fusion vaporisation

sublimation

1) Loi de la fusion et de la solidification: Sous une mme pression la temprature de fusion et la temprature de solidification sont identiques . Toujours sous une mme pression, cette temprature reste constante durant toute la dure du changement d'tat, (on constatera par contre une variation de volume). 2) La vaporisation: Elle peut s'effectuer sous deux formes: - Par bullition, c'est dire vaporisation d'un liquide avec formation de bulle au sein de ce liquide. - Par vaporation, c'est dire avec formation de vapeur la surface de ce liquide.

Cette vaporation est d'autant plus rapide que: - la temprature est leve, - la surface libre du liquide est grande, - l'atmosphere est sche et renouvele, - la tension de vapeur saturante du liquide est leve. 21) Lois de l'bullition: Sous une mme pression, un liquide commence bouillir la mme temprature. Pendant toute la dure de l'bullition, la temprature reste constante si la pression reste constante.

22) point normal d'bullition: C'est la temprature d'bullition sous la pression atmosphrique. Si on veut diminuer la temprature d'bullition, il faut diminuer la pression supporte par le liquide. Si on veut augmenter la temprature d'bullition, il faut augmenter la pression supporte par le liquide. Exemple de temprature d'bullition de l'eau sous diffrente pression:

151C 5 bars 100C 1 bars 68C 0,3 bars 12,7C 0,015 bars 6,7C 0,010 bars

Au niveau de la mer l'eau bout donc 100C, par contre en montagne 3000 m elle boue 89,4C. 3) La condensation: On obtient la condensation d'une vapeur par deux moyens: -Par compression -Par refroidissement La plupart des gaz peuvent tre liqufis sous l'action d'une pression croissante. Mais on obtient une certaine pression un quilibre dynamique entre le liquide et sa vapeur. Chaque molcule de vapeur qui se condense implique la vaporisation d'une molcule de liquide. A cette pression de saturation correspond une temprature appele temprature critique. 4) La sublimation: C'est le passage direct de l'tat solide l'tat gazeux. Cette proprit n'appartient qu' certain corps. Ce phnomne se produit pression constante une temprature bien dtermine. Exemple: la neige carbonique, la naphtaline. 5) Les diffrentes chaleurs et leurs significations: 51) La chaleur massique C'est la quantit de chaleur qu'il faut donner ou retirer un corps de 1kg pour varier sa temprature de 1C sans en modifier son tat. Cette chaleur est diffrente selon ltat considr. Exemple: l'eau c (pour la glace) = 2,09 kJ/kgC c (pour l'eau) = 4,18 kJ/kgC c (pour la vapeur) = 1,88 kJ/kgC dautres exemples: c (pour le plomb) = 0,12 kJ/kgC c (pour le cuivre) = 0,39 kJ/kgC c (pour lalcool) = 2,46 kJ/kgC

52) La chaleur sensible C'est la quantit de chaleur qui provoque une variation de la temprature d'un corps considr, sans pour autant modifier l'tat physique de ce corps.

Q = m c t Q = Chaleur totale (kJ) m = masse (kg) t = temprature finale - temprature de dpart (C) c = chaleur massique du corps en son tat (kJ/kgC) 53) La chaleur latente C'est la quantit de chaleur qu'il faut fournir un corps pour le faire passer d'un tat physique donn un autre tat physique sans modifier sa temprature; ceci pression constante.

Q = m L On a LF (chaleur latente de fusion) et LV (chaleur latente de vaporisation). LF et LV s'expriment en kJ/kg. Exemple: l'eau LF = 335 kJ/kg 0C la P.atm. LV = 2245 kJ/kg 100C la P.atm. Dautres exemples: LV (pour lalcool) = 904 kJ/kg 78C la P.atm. LF (pour le plomb) = 23 kJ/kg 327C la P.atm. LV (pour le R22) = 234 kJ/kg -40C la P.atm. LF (pour laluminium) = 335 kJ/kg 658C la P.atm. LV (pour lther) = 376,5 kJ/kg 35C la P.atm. LF (pour le cuivre) = 180 kJ/ kg 1083C la P.atm. 6) Exemple de calcul: Nous avons 15 kg de glace -10C, nous voulons les porter une temprature de 120C. Quelle quantit de chaleur faut-il pour avoir de la vapeur 120C?

CHALEUR LATENTE CHALEUR SENSIBLE Q2 Q1 Q4 Q3

Q5 Q1 = m c t = 15 x 2,09 x (0- (-10)) = 313,5 kJ Q2 = m LF = 15 x 335 = 5025 kJ Q3 = m ct = 15 x 4,18 x (100- 0) = 6270 kJ Q4 = m LV = 15 x 2245 = 33675 kJ Q5 = m c t = 15x. 1,88 x (120- 100) = 564 kJ QT = Q1+Q2+Q3+Q4+Q5 = 45847,5 kJ