Chap12 : Transformations physique
I - États et changements d'état de la matière
1) Les différents états de la matière
Voir 12.A1
En chimie, l'état d'une matière s'écrit entre parenthèse, en indice, à droite de la formule de l'espèce chimique.
Exemple : \(\ce{H2O(l)}\), \(\ce{H2O(s)}\), \(\ce{H2O(g)}\)
2) Les changements d'état de la matière
Vocabulaire
Voir 12.A1
Équation de changement d'état
Un changement d'état peut s'écrire sous la forme d'une équation : \(\ce{espece_{(etat1)} -> espece_{(etat1)}}\)
Exemple : La vaporisation de l'eau s'écrit \(\ce{H2O_{(l)} -> H2O_{(g)}}\)
II - Analyse énergétique d'un changement d'état
1) Préambule
■ Système et milieu extérieur
La matière que l'on étudie est appelée le système. Tout le reste s'appelle le milieu extérieur.
■ Notion d'énergie
L'énergie est stockée et échangée.
L'énergie est une grandeur qui s'exprime en joule (J).
L'énergie échangée sous forme de chaleur se note Q.
2) Étude d'un exemple
3) Changement d'état et énergie
Lors de la solidification et de la liquéfaction :
- - Des liaisons entre les entités se forment, ce qui libère de l'énergie.
- - L'énergie est transférée de la matière vers le milieu extérieur.
- => On dit que le changement d'état est exothermique
Lors de la fusion et de la vaporisation (ébullition) :
- - Des liaisons entre les entités se cassent, ce qui a nécessité de l'énergie.
- - L'énergie est transférée du milieu extérieur vers la matière.
- => On dit que le changement d'état est endothermique.
Schéma de synthèse :
4) Energie massique de changement d'état
L'énergie absorbée ou libérée lors d'un changement d'état :
- - dépend de la matière ;
- - est proportionnelle à la masse de matière.
On appelle énergie massique de changement d'état la quantité d'énergie absorbée (fusion et vaporisation) ou libérée (solidification et liquéfaction) par unité de masse de matière lors d'un changement d'état.
L'énergie massique de changement d'état se note \(L\) est s'exprime en \(\pu{J*kg-1}\).
\(Q = m×L\)
Où \(Q\) est l'énergie absorbée ou libérée (en \(\pu{J}\)), \(m\) la masse de matière (en \(\pu{kg}\)) et \(L\) l'énergie massique de changement d'état (en \(\pu{J*kg-1}\))