Contenu
- TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
- États de la matière
- Changements de phase entre les états de la matière
- Changements brusques de température et états de phase
- Effets de la température sur la phase
La matière peut exister à l'état solide, liquide ou gazeux, et l'état dans lequel se trouve la substance peut être largement déterminé par sa température. Lorsqu'un certain seuil de température propre à chaque substance de l'univers est franchi, il se produit un changement de phase qui modifie l'état de la matière. Dans des conditions de pression constante, la température est le principal déterminant d'une phase de substances. La différence de température et les phases de différentes matières permettent le fonctionnement des moteurs thermiques et des réfrigérateurs.
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
La température a un effet direct sur le fait qu'une substance existe sous forme solide, liquide ou gazeuse. Généralement, l'augmentation de la température transforme les solides en liquides et les liquides en gaz; en le réduisant, il transforme les gaz en liquides et les liquides en solides.
États de la matière
À basse température, le mouvement moléculaire diminue et les substances ont moins d'énergie interne. Les atomes s’installent dans des états de basse énergie les uns par rapport aux autres et bougent très peu, ce qui est caractéristique de la matière solide. Lorsque les températures augmentent, de l'énergie thermique supplémentaire est appliquée aux parties constitutives d'un solide, ce qui entraîne un mouvement moléculaire supplémentaire. Les molécules commencent à se pousser les unes contre les autres et le volume global d'une substance augmente. À ce stade, la matière est entrée à l'état liquide. Un état gazeux existe lorsque les molécules ont absorbé une telle quantité d’énergie thermique en raison de l’augmentation de la température qu’elles sont libres de se déplacer les unes aux autres à grande vitesse.
Changements de phase entre les états de la matière
Le seuil auquel la matière soumise à une température donnée dans des conditions de pression constante commence à changer de phase s'appelle le seuil de changement de phase. À cette température, chaque partie de la substance exposée à la chaleur changera d'état. Le passage d'un solide à un liquide se produit au point de fusion et le passage d'un liquide à un gaz a lieu au point d'ébullition. Inversement, le moment où un gaz passe à un liquide est le point de condensation et le passage d’un liquide à un solide a lieu au point de congélation.
Changements brusques de température et états de phase
Une substance peut passer d'un solide à un gaz ou d'un gaz à un solide si la température à laquelle elle est exposée change très rapidement. Si la température autour d'un solide augmente très rapidement, il peut sublimer ou passer d'un solide à un gaz sans exister sous forme liquide. Dans le sens opposé, un gaz qui est subitement refroidi peut subir un dépôt complet.
Effets de la température sur la phase
Si la pression est constante, l'état d'une substance dépend entièrement de la température à laquelle elle est exposée. Pour cette raison, la glace fond si elle est sortie du congélateur et l'eau bouillonne dans une casserole si elle est laissée trop longtemps à une température trop élevée. La température est simplement une mesure de la quantité d'énergie thermique présente dans l'environnement. Lorsqu'une substance est placée dans un environnement de température différente, la chaleur est échangée entre la substance et l'environnement, ce qui permet aux deux d'atteindre une température d'équilibre. Ainsi, lorsqu'un glaçon est exposé à la chaleur, ses molécules d'eau absorbent l'énergie calorifique de l'atmosphère environnante et commencent à se déplacer de manière plus énergique, provoquant la fonte de la glace en eau liquide.