6ᵉ · Sciences et technologie · Matière, mouvement, énergie et signaux
Tout ce qui nous entoure est fait de matière : l'eau, l'air, le bois, le fer, ton cartable… La même matière peut se présenter sous trois formes différentes qu'on appelle des états.
Il existe trois états : solide, liquide et gaz.
• Un solide a une forme bien à lui : un glaçon, un caillou, une gomme gardent leur forme tout seuls.
• Un liquide n'a pas de forme à lui : il prend la forme du récipient (verre, bouteille…) et sa surface reste toujours plane et horizontale.
• Un gaz occupe tout l'espace qu'on lui laisse : l'air remplit tout un ballon, toute une pièce.
Quand on chauffe ou qu'on refroidit la matière, elle peut changer d'état. Chaque passage porte un nom :
• Fusion : solide → liquide (la glace fond).
• Solidification : liquide → solide (l'eau gèle).
• Évaporation (vaporisation) : liquide → gaz (une flaque sèche, l'eau bout).
• Condensation (liquéfaction) : gaz → liquide (la buée se dépose sur une vitre froide).
L'eau est le meilleur exemple : le glaçon est de l'eau solide, l'eau du robinet est liquide, la vapeur d'eau est un gaz. C'est toujours de l'eau, seul son état change.
La température se mesure avec un thermomètre, en degrés Celsius (°C). Pour l'eau : la glace fond à 0 °C et l'eau bout à 100 °C. Une variation de température Δθ, c'est la température finale moins la température de départ : Δθ = θ2 − θ1.
Toute la matière possède une masse, qu'on mesure avec une balance, en grammes (g) ou en kilogrammes (kg). Même l'air a une masse ! Et lors d'un changement d'état, la masse ne change pas : un glaçon de 50 g donne 50 g d'eau liquide quand il fond.
Avant la leçon, regardons à quoi ça sert. Les états de la matière, tu les croises tous les jours. Le matin, tu sors un glaçon du congélateur : c'est de l'eau solide.
Tu bois de l'eau au robinet : c'est de l'eau liquide. Quand la casserole bout, un nuage s'échappe : c'est de la vapeur d'eau, de l'eau en gaz. La météo raconte la même histoire en grand : l'eau des océans s'évapore, forme les nuages, puis retombe en pluie ou en neige.
En cuisine aussi, tu fais fondre du chocolat, tu congèles une glace, tu fais bouillir de l'eau pour les pâtes : à chaque fois, tu changes l'état de la matière. Comprendre ces transformations, c'est déjà comprendre une grande partie du monde qui t'entoure.
Une même matière peut exister sous trois états : solide, liquide et gaz. Chacun a sa règle. Un solide garde sa forme tout seul : un glaçon reste un glaçon, il ne s'étale pas.
Un liquide n'a pas de forme à lui : il prend la forme du verre ou de la bouteille où on le verse, et sa surface reste toujours plane et bien horizontale. Un gaz, lui, occupe tout l'espace qu'on lui laisse : l'air remplit un ballon entier, ou toute une pièce. Retiens l'idée simple : le solide a sa forme, le liquide prend la forme du récipient, le gaz remplit tout.
Quand on chauffe ou qu'on refroidit la matière, elle passe d'un état à un autre. Chaque passage a un nom précis. Quand un solide devient liquide, c'est la fusion : la glace fond.
Le chemin inverse, quand un liquide devient solide, c'est la solidification : l'eau gèle. Quand un liquide devient gaz, c'est l'évaporation : une flaque sèche au soleil, l'eau bout dans la casserole. Et quand un gaz redevient liquide, c'est la condensation : la vapeur se change en petites gouttes, c'est la buée sur une vitre froide.
Apprends bien ces quatre mots, on te les demandera souvent.
Dans la nature, l'eau voyage sans arrêt en changeant d'état : c'est le cycle de l'eau. Le soleil chauffe les océans, les lacs et les rivières : l'eau s'évapore et monte dans le ciel sous forme de vapeur. Là-haut, il fait froid : la vapeur se transforme en minuscules gouttes qui forment les nuages, c'est la condensation.
Quand les gouttes deviennent trop lourdes, elles retombent en pluie, ou en neige s'il fait très froid. L'eau rejoint alors les rivières, qui la ramènent à la mer, et tout recommence. L'eau que tu bois aujourd'hui a peut-être déjà été un nuage il y a très longtemps !
Deux mesures importantes en physique. La température, d'abord : on la mesure avec un thermomètre, en degrés Celsius. Pour l'eau, la glace fond à zéro degré et l'eau bout à cent degrés.
Quand la température change, on calcule sa variation : c'est la température finale moins la température de départ. Ensuite la masse : toute la matière a une masse, même l'air ! On la mesure avec une balance, en grammes ou en kilogrammes.
Et voici le plus étonnant : quand la matière change d'état, sa masse ne change pas. Un glaçon de cinquante grammes donne exactement cinquante grammes d'eau liquide quand il fond. Rien ne se perd.
12 des 34 questions de ce chapitre. Les réponses, et les explications de chacune, sont dans l'application.