Activité n°4 (Exp.) : Étude de deux changements d'états - [Chapitre : Les changements d'états]

🧪 Ébullition de l'eau pure ⚓

Problématique

L'objectif de cette activité est de voir comment varie la température lors d'un changement d'état d'un corps pur. On utilisera ici de l'eau distillée préchauffée à environ \(60\ \mathrm{^\circ C}\).

Méthode : Protocole expérimental simplifié

L'idée est ici de chauffer de l'eau pure avec un chauffe-ballon et de mesurer avec un thermomètre à intervalle de temps régulier la température de l'eau pure .

On mesurera encore la température quelques minutes après le début de l'ébullition.

Il faudra ensuite tracer une courbe afin de visualiser la température en fonction du temps. On utilisera un tableau-grapheur (Regressi) sur un ordinateur.

Mettre en œuvre le protocole expérimental (en suivant également les consignes données par le professeur).

Ne pas oublier de faire un tableau de valeur en plus de rentrer les valeurs dans Regressi.

Complément : Schéma du dispositif expérimental

Question⚓

Q1. Compléter le schématiser du montage utilisé.

Solution ⚓

A4-Q1.

Question⚓

Q2. Décrire l'évolution de la température au cours de l'expérience.

Solution ⚓

A4-Q2.

La température augmente jusqu'à atteindre un palier où elle reste constante lorsque l'eau se met à bouillir.

Propriété (À SAVOIR)

Question⚓

Q3. Que peut-on dire sur la température lors du changement d'état d'un corps pur ?

Solution ⚓

A4-Q3.

Pour un corps pur, lors d'un changement d'état, la température reste constante.

Question⚓

Q4. À votre avis, pourquoi avoir utilisé de l'eau préchauffé préchauffée à environ \(60\ \mathrm{^\circ C}\) ?

Solution ⚓

A4-Q4.

C'est pour gagner du temps que l'eau a été préchauffée.

🧪 Ébullition de l'eau pure avec un additif : du chlorure de sodium (=sel)⚓

Méthode : Manipulation

Refaire la manipulation précédente en utilisant cette fois-ci de l'eau salée \(\left(\ C_\mathrm{sel}\approx40\ \mathrm{g.L^{-1}}\ \right)\) préchauffée à environ \(60\ \mathrm{^\circ C}\).

Question⚓

Q5. Décrire l'évolution de la température au cours de l'expérience.

Solution ⚓

A4-Q5.

La température augmente tout le temps, même quand l'eau se met à bouillir (bien que l'augmentation alors n'est plus aussi importante).

Propriété (À SAVOIR)

Question⚓

Q6. Que peut-on dire sur la température lors du changement d'état d'un corps avec ajout d'un additif ?

Solution ⚓

A4-Q6.

Pour un corps avec ajout d'additif, la température n'est plus constante lors d'un changement d'état.

Question⚓

Q7. Comment appelle-t-on le sel dans l'eau salée ? Comment appelle-t-on l'eau dans l'eau salée ?

Solution ⚓

A4-Q7.

Le sel est le soluté qui est dissout dans l'eau qui est le solvant.

Question⚓

Q8. Comment appelle-t-on alors le mélange ainsi formé ?

Solution ⚓

A4-Q8.

C'est une solution aqueuse d'eau salée.

Définition (À SAVOIR)

Question⚓

Q9. Qu'est-ce qu'une dissolution ?

Solution ⚓

A4-Q9.

La dissolution est l'action de dissoudre un soluté dans un solvant. Si le solvant est l'eau, on obtient une solution aqueuse.

🧪 Fusion de l'eau pure avec un peu de sel ⚓

Méthode : Manipulation

Prendre de la glace pillée (glaçons concassés) dans un bécher. (La glace devra avoir été sortie du congélateur à cet instant)
Placer au centre un thermomètre et noter la température.
Saupoudrer du chlorure de sodium (sel de table) sur la glace et remuer. Noter à nouveau la température.
Renouveler deux ou trois autre fois l'étape de saupoudrage et noter à chaque fois la température.

Question⚓

Q10. Qu'avez-vous observé à chaque ajout de sel ?

Solution ⚓

A4-Q10.

Lors de chaque ajout de sel, la glace a fondue : elle est passée de l'état solide à l'état liquide. Mais la température n'a pas dépassé le \(0\ \mathrm{^\circ C}\).

Question⚓

Q11. Quelle est l'application pratique de ce phénomène ?

Solution ⚓

A4-Q11.

On sale les routes en hiver pour que la neige fonde sur la route même si la température est négative.