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Identifier un corps par une température de changement d'état

Lors d'une expérience de changement d'état, les mesures de température donnent des renseignements sur le corps étudié.
Il faut analyser le graphique tracé pour identifier le corps.

On réalise la fusion d'un corps. On relève la température du corps toutes les minutes pendant 10 minutes.

Température (en °C) −6 −4 −2 0 0 0 0 0 2 4 6
Temps (en minutes) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

D'après ces valeurs et avec l'aide des données de températures de changements d'état de différents corps, identifier le corps étudié.

Corps Température de fusion (°C) Température de vaporisation (°C)
Azote - 209,9 −196
Alcool - 114 78
Mercure - 39 357
Eau 0 100
Plomb 327 1620
Or 1093 2660
Etape 1

Tracer le graphique représentant la température en fonction du temps lors d'un changement d'état

  • On place le temps sur l'axe des abscisses.
  • On place la température sur l'axe des ordonnées.
  • En se référant au tableau de mesures, on marque d'une croix chaque point sur le graphique.
  • On relie les points à main levée.
  • On donne un titre au graphique.

A l'aide des mesures effectuées, on trace le graphique représentant la température en fonction du temps lors de la fusion.

-
Etape 2

Repérer le palier sur la courbe

On repère le palier sur la courbe. Il correspond à la partie de la courbe qui est horizontale. Cela signifie que la température n'évolue pas.

Pour la repérer visuellement, on trace deux droites verticales l'encadrant.

La courbe stagne entre les droites verticales tracées.

Le palier se trouve entre 3 et 7 minutes. C'est entre ces valeurs que la courbe est horizontale.

-
Etape 3

Indiquer les états du corps avant le palier et après le palier

  • A gauche du palier, c'est-à-dire avant le palier, indiquer l'état initial du corps (solide, liquide, gaz).
  • A droite du palier, c'est-à-dire après le palier, indiquer l'état final du corps (solide, liquide, gaz).

On réalise une fusion, donc l'état initial est l'état solide.

L'état final est l'état liquide.

-
Etape 4

Indiquer le changement d'état sur le palier

Au niveau du palier, indiquer le nom du changement d'état.

Le changement d'état de cette expérience est la fusion.

-
Etape 5

Repérer la température du palier

Le palier est situé à une certaine température. Relever cette température (sur l'axe vertical).

Le palier se situe à une température de 0°C. On note que la température de fusion du corps étudié est de 0°C.

-
Etape 6

Identifier le corps correspondant

Avec l'aide d'un tableau donnant les températures de changements d'état de différents corps, retrouver le corps correspondant à la température du palier.

La température de fusion du corps étudié est de 0°C.

D'après les données des températures de fusion et de vaporisation de différents corps, on note que seule l'eau a une température de fusion identique à celle du corps observé, donc le corps étudié est l'eau.

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