Un glaçon sorti du congélateur est-il à 0 °C ? Et que fait la température pendant qu’il fond ? Dans ce TP sur les changements d’état, tu vas suivre la fusion de la glace avec un thermomètre, puis vérifier que la masse ne change pas.
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Objectif du TP sur les changements d’état
Tracer la courbe de température de la glace pendant sa fusion, repérer le palier et vérifier la conservation de la masse.
Matériel
- Environ 120 g de glace pilée sortie du congélateur
- Un bécher de 250 mL (ou un grand verre) et un récipient plus large rempli d’eau tiède du robinet (environ 40 °C)
- Un thermomètre (précision 1 °C ou mieux)
- Un chronomètre
- Une balance de cuisine
- Une cuillère pour remuer doucement
Sécurité
Sécurité
Ne manipule pas de glace à mains nues trop longtemps (risque de brûlure par le froid) ; l’eau tiède ne doit pas dépasser 40 °C. Essuie l’eau renversée et manipule le thermomètre sans le tordre.
Protocole
- Place le bécher vide sur la balance, tare-la, puis ajoute environ 120 g de glace pilée : note la masse exacte.
- Plonge le thermomètre dans la glace, sans toucher le fond ni les parois.
- Place le bécher dans le récipient d’eau tiède.
- Lance le chronomètre et note la température tout de suite (t = 0).
- Remue doucement et relève la température toutes les 2 minutes pendant 14 minutes.
- Observe l’état de ce qui se trouve dans le bécher à chaque relevé et note le moment où le dernier morceau de glace disparaît.
- À la fin, sors le bécher du bain, essuie-le à l’extérieur et pèse-le : note la masse d’eau obtenue.
Mesures à relever
| t (min) | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| T (°C) | … | … | … | … | … | … | … | … |
| État observé | … | … | … | … | … | … | … | … |
| Masse | Valeur (g) |
|---|---|
| Glace au début | … |
| Eau à la fin | … |
Questions
- Trace la courbe T = f(t) sur papier millimétré.
- Décris l’évolution de la température. Repère le palier.
- À quelle température est-il ? Que se passe-t-il dans le bécher pendant ce palier ?
- Quel changement d’état observe-t-on ?
- Compare la masse de glace au début et la masse d’eau à la fin. Que peut-on conclure ?
- Pourquoi remue-t-on doucement pendant la mesure ?
- Pourquoi les valeurs trouvées peuvent-elles être légèrement différentes de 0 °C ? Donne deux causes.
Pour aller plus loin
- Refais l’expérience en ajoutant une grosse cuillère de sel dans la glace pilée : la température du palier est-elle la même ? Que peut-on en conclure ?
- Estime combien de temps il faudrait pour faire fondre la glace sans bain d’eau tiède.
