La Matière

Etats, transformations et cycles de la matière
mercredi 21 mai 2008
par  Sonia La Bella
popularité : 1%

La Matière

Aspect
La matière qui constitue l’ensemble de l’univers peut prendre diverses formes et couleurs.

Exemples : - graphite et diamant ;

- liquides tels que l’eau ou à l’aspect métallique tel que le
mercure.

- vapeurs incolores (vapeur d’eau) ou colorées (brun-rouge
pour le brome)

États
L’observation directe de la matière nous montre qu’elle se présente, aux conditions habituelles de pression et de température, sous trois états principaux :

- état solide

Molécules très proches les unes des autres.
Forces intermoléculaires fortes.
Les molécules n’ont pas de mouvement Brownien, elles vibrent sur place.
Les solides sont par conséquent incompressibles et ont une forme et un volume bien définis.

- état liquide

Molécules plus proches que les molécules gazeuses.
Les liquides sont incompressibles : leur volume reste constant quelle que soit la pression exercée.
Ils n’ont pas de forme propre et occupent la forme que leur donne le récipient.
Les molécules de liquide sont libres de leur mouvement (mouvement Brownien).

- état gazeux

Molécules très éloignées les unes des autres.
Les gaz sont compressibles car ils n’ont pas de volume propre.
Ils s’agitent continuellement en un mouvement désordonné et aléatoire appelé mouvement Brownien.

Changements d’état
On appelle changements d’état la transformation de l’un des trois états à un autre

Changements d’étatNomExemple
Solide>Liquide fusion un glaçon qui fond
Liquide>Solide solidification de l’eau qui gèle
Liquide>Gaz vaporisation de l’eau qui bout
Gaz>Liquide liquéfaction formation de brouillard
Solide>Gaz sublimation un tas de neige qui diminue sans fondre
Gaz>Solide condensation vapeurs d’iode se transformant en cristaux

Composition de la matière
La matière se trouve généralement sous forme de mélange. L’observation des mélanges, à l’oeil nu ou à l’aide du microscope, permet de les classer en deux catégories : Les mélanges homogènes et les mélange hétérogènes

Mélanges homogènes :
Les constituants sont indiscernable à l’oeil nu ou au microscope.
Aspect : mêmes propriétés partout.
La répartition des constituant est uniforme

Mélanges hétérogènes :
Immédiatement discernable à l’oeil nu ou au microscope.
On peut distinguer des parties ayant des aspects différents.
La répartition des constituants est non uniforme.

Il est possible de séparer les constituants d’un mélange pour obtenir des corps purs. il est possible des les reconstituer ensuite.

Techniques de séparation physiques
La filtration (mélange liquide-solide)
La décantation (mélange liquide-liquide ou liquide- solide)
La centrifugation (mélange liquide-solide)
L’évaporation (mélange liquide-solide)
La distillation (mélange liquide-liquide)

Les cycles de la matière
La matière peut présenter des cycles :

- le verre
- le papier
- le PET
...

Les cycles naturels :

- le cycle de l’eau
...

Quizz

Évaporation
Au dessus d’une casserole, ce qu’on voit ce n’est pas du gaz d’eau, mais des gouttelettes

L’eau qui s’est évaporée est douce et pure lorsqu’elle se liquéfie.

Une isobare est une ligne qui relie tous les points de même pression

La brume est une pluie de très fines gouttes en susspension dans l’air

Un chêne de bonne taille absorbe en moyenne 500 litres par jour

Les végétaux perdent plus d’eau en été car il fait plus chaud

Le gaz d’eau ne se voit pas il est invisible, donc l’eau sous forme de vapeur ne se voit pas

Le Vent

Isoterme=même température

Anémomètre mesure la vitesse du vent

On mesure la température en degré Celsius

Le vent qui souffle en tornade peut atteindre et dépasser 200 km/h

Lorsqu’on monte en altitude la pression diminue

Le baromètre mesure la pression et on peut savoir le temps qu’il va faire
(basse pression, mauvais temps, haute pression, beau temps)

l’atmosphère est principalement constituée d’azote

La girouette donne la direction du vent

Les Précipitations

Une goutte de pluie tombe à 30 km/h

cumulonimbus= nuages

Le pluviomètre mesure la hauteur des précipitations

1 mm d’eau = 1 litre par mètre carré

Un grêlon peut atteindre la taille d’une balle de tennis

Les stratus donnent des bruines

La pluie ne peut pas tomber sous l’état de vapeur de gaz

Les flocons de neige sont des amas de miniscules cristaux de glace

La bruine est une pluie de très fines gouttes

L’infiltration et ruissellement

Les stalactites viennent du haut

Les stalagmites viennent du bas

Ces trois flux contribuent à vider le réservoir. Comment pourrait-on le remplir ? En ajoutant des flux entrants (réponse de Junior)

La formation des nuages (masse nuageuse) est due à l’évaporation des océans, mais aussi dans une moindre mesure à l’évaporation due aux végétaux

Questions

Identifiez dans la description les grandeurs qui peuvent être représentées par des réservoirs ?

Quels sont les changements d’état mentionnés ?

Représentez ces changements d’état par des flux et connectez-les au réservoir que vous avez choisis

Quelles sont les autres grandeurs qui interviennent dans la description ?

Représentez ces grandeurs par des petits cercles dans votre modèle

Sur quels éléments du modèle ces grandeurs agissent-elles ?