Exercices d'application sur les changements d'état-correction Utiliser un instrument de mesure (thermomètre) : 19B Présenter des données scientifiques sous forme de graphique : 7A et B Evaluation de la compétence 19B : /5 Problèmes : A quelle température l'eau devient elle de la glace? A quelle température la glace fond-elle? 1. Proposer une hypothèse pour répondre aux problèmes Pensez à faire une hypothèse précise et vérifiable. I. La solidification de l'eau pure 2. Collectivement, suivre le protocole proposé sur la fiche sur table. 3. Compléter le schéma d'expérience suivant. 4. Compléter le tableau de résultats. 5. Représentez ces données sous forme d'un graphique en utilisant la fiche méthode. thermomètre Tube à essai Becher Schéma de l'expérience sur la solidification de l'eau Température de la glace : Température de la glace + sel : Titre : Tableau des résultats de l'expérience sur la solidification de l'eau Eau pure mélange réfrigérant (glace + sel) à -20 C Temps t (en min) 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 Température T en ( C) Température en C 24 20 16 12 8 4 Axe des abscisses 0-4 -8 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 Temps en min -12-16 -20-24 Eau liquide Eau liquide + solide Eau solide
Exercices d'application sur les changements d'état-correction Analyse du graphique 6. Combien de parties présente le graphique (délimiter les sur le graphique)? il y en a trois 7. Décrire en détail chacune d'elle. Je vois que... De 0 à 1,5 min la température de l eau diminue de 22 à 0 C et l'eau reste liquide De 1,5 à 4,5 min la température de l eau reste stable à 0 C et l'eau est un mélange de liquide et de solide De 5 à 6,5 min la température de l eau diminue jusqu à -16 C et l'eau est solide 8. Proposer des hypothèses pour expliquer ce qu'il se passe sur chacune d'elle. Je déduis que... Dans la première partie je pense que l eau perd de l énergie à cause du mélange réfrigérant qui est à -15 C et sa température diminue mais reste supérieure à 0 C donc l'eau reste liquide Dans la deuxième partie l eau est à 0 C mais ne se solidifie pas complètement. Je pense que le changement d état est en cours mais prend du temps. Lors de la 3 ème partie la température est inférieure à 0 C et l eau est sous forme solide II. La fusion de l'eau pure 2. Collectivement, suivre le protocole proposé sur la fiche sur table. 3. Compléter le tableau de résultats Titre : Tableau des résultats de l'expérience sur la solidification de l'eau Temps t (en min) 0 0,25 0.5 0.75 1 1.25 1.5 1.75 2 2.25 2.5 2.75 3 3.25 3.5 3.75 Température T en ( C) Travail à la maison noté (15 points) : 1. Réalisez le schéma de l'expérience réalisée (3pts) 2. A partir des données obtenues lors du TP, réaliser le graphique de l'évolution de la température en fonction du temps en respectant les consignes travaillées en classe. (/8pts) 3. Décrire en détail le graphique. (3pts) 4. Interpréter les résultats obtenus. (/2pts)
Exercices d'application sur les changements d'état-correction Exercices d'application 0 C 5 C -5 C Courbe 2 Courbe 1. Attention pour la courbe 4, les axes sont inversés Ex.4. Solidification d'un mélange (Ré) Graphique de l'évolution de la température lors de la solidification de l'eau salée Je vois que la diminution de la température ne présente pas un pallier marqué lors du changement d'état (à la différence de l'eau pure). J'en déduis qu'un mélange ne présentera pas de pallier lors de ses changements d'états.
Activité 4. Etude de la température lors des changements d'état-correction La courbe 2 et 3 sont des corps purs car la courbe de changement d'état montre un plateau stable. La courbe 2 correspond à l'eau pure car le plateau est à 0 C La courbe 3 est le cyclohexane car le plateau est à +7 C La courbe 1 est un mélange car il n'y a pas de plateau (uniquement un ralentissement de l'évolution) c'est donc l'eau salée Il évite la solidification de l'eau car le mélange eau+ sel présente une température de solidification de -10 C alors que l'eau seule solidifie à 0 C Le coût financier et l'impact sur l'environnement (pollution) Faire changer l'état de l'étain pour le rendre liquide en le chauffant Il semble difficile pour le fer à souder e chauffer jusqu'à 900 ou 1000 C et ça serait dangereux
Fiche sur table : Etude de l'évolution de la température lors de la solidification de l'eau pure Du sel pour refroidir! En chimie, on a souvent besoin de placer des tubes à basse température pour arrêter ou démarrer une réaction. Afin d'obtenir facilement des températures négatives (jusqu'à -20 C), nous utiliserons un mélange réfrigérant composé de glace pillée et de gros sel. En effet, pour se dissoudre dans l'eau le sel à besoin d'énergie, il va donc utiliser la chaleur qui l'entoure et ainsi faire baisser la température du mélange eau plus sel. Matériel : Becher Tube à essai Glace pilée Gros sel Eau déminéralisée Thermomètre électronique Chronomètre Protocole à réaliser 1. Dans le tube à essai, verser 4/5cm d'eau déminéralisée. 2. Relever sa température(t 0 ) 3. Remplir le becher de glace pilée 4. Relever la température 5. Placer une poignée de gros sel sur la glace et mélanger grossièrement 6. Relever à nouveau la température 7. Placer le tube avec l'eau dans le mélange réfrigérant et déclencher immédiatement le chronomètre 8. Toute les 30s relever la température et noter sous qu elle état se trouve l'eau, puis mélanger doucement le mélange.
Fiche sur table : Etude de l'évolution de la température lors de la fusion de l'eau pure A partir de l'eau précédemment gelée, vous allez étudier l'évolution de la température lorsque la glace fond Matériel : Becher Tube à essai Eau du robinet Eau déminéralisée déjà gelée Thermomètre électronique Chronomètre Protocole à réaliser 1. Prendre le tube a essai contenant la glace gelée 2. Relever sa température (t 0 ) 3. Remplir le becher d'eau du robinet 4. Relever sa température 5. Placer le tube avec l'eau gelée dans l'eau et déclencher immédiatement le chronomètre 6. Toute les 15s relever la température et noter sous qu elle état se trouve l'eau, puis mélanger doucement le mélange.