États de la matière : solide, liquide, gaz

La matière existe sous trois formes selon la température ; un même corps peut changer d'état.

1 L'idée

Toute la matière qui nous entoure peut se présenter sous trois états physiques : solide, liquide ou gazeux. L'état d'un corps dépend principalement de sa température. Un même corps peut passer d'un état à l'autre en étant chauffé ou refroidi.

Exemple : l'eau peut être glace (solide), eau liquide ou vapeur d'eau (gazeux).

2 Propriétés des trois états

Solide

\(\text{Forme propre} \quad \text{Volume propre}\)

Liquide

\(\text{Forme du récipient} \quad \text{Volume propre}\)

Gaz

\(\text{Forme du récipient} \quad \text{Volume du récipient}\)

3 L'eau dans ses trois états

Glace (solide)

Un glaçon garde sa forme (cube, bâtonnet) quel que soit le récipient.

Son volume ne change pas : il n'occupe pas tout l'espace du récipient.

Eau liquide

L'eau prend la forme du récipient (verre, bouteille, assiette creuse).

Son volume reste constant : 200 mL d'eau restent 200 mL dans n'importe quel récipient.

Vapeur d'eau (gaz)

La vapeur d'eau occupe tout l'espace disponible dans le récipient ou la pièce.

Elle est invisible à l'œil nu : la buée blanche au-dessus d'une casserole est déjà de l'eau liquide en fines gouttelettes.

4 Les changements d'état

Fusion

\(\text{solide} \rightarrow \text{liquide}\)

Solidification

\(\text{liquide} \rightarrow \text{solide}\)

Vaporisation

\(\text{liquide} \rightarrow \text{gaz}\)

Condensation

\(\text{gaz} \rightarrow \text{liquide}\)

Méthode — identifier l'état d'un corps

1. La forme : le corps a-t-il une forme propre, ou prend-il la forme du récipient ?
2. Le volume : le corps garde-t-il son volume si on change de récipient ?
Forme propre + Volume propre → solide.
Forme du récipient + Volume propre → liquide.
Forme du récipient + Volume du récipient → gaz.

Erreurs fréquentes

L'air est de la matière à l'état gazeux, même s'il est invisible et incolore.
La vapeur d'eau est un gaz invisible. La buée blanche (casserole, haleine par temps froid) est de l'eau liquide en gouttelettes, pas de la vapeur.
Un liquide a un volume propre : 1 L d'eau versé dans un grand seau reste 1 L.
Le sable se verse comme un liquide, mais chaque grain garde sa forme → c'est un solide.