1/ Description microscopique des trois états : Selon l’organisation microscopique des molécules d’un corps (ordonnée, compacte, etc ..) , on distingue trois états particuliers de la matière ; l’état solide , l’état liquide et l’état gazeux. Plus la température augmente, plus l’agitation thermique des molécules de ce corps est grande. 2/ Changement d’état : On appelle changement d’état le passage d’un état à l’autre. Chaque changement d’état porte un nom particulier. A une pression donnée, chaque changement d’état s’effectue à une température précise. Cette température de changement d’état reste constante tant que le changement d’état n’est pas Cas particulier de l’eau : Les molécules d’eau forment entre elles des liaisons appelées liaisons hydrogène. Ces liaisons sont d’autant plus fortes et nombreuses que la structure est ordonnée et compacte. Elles sont donc plus importantes à l’état solide, c, qu’à l’état liquide, b, et quasiment absentes à l’état gazeux. Un changement d’état s’accompagne d’une modification du nombre de liaisons. Pour passer d’un état ordonné compact à un état moins ordonné et moins compacte, il faut apporter de l’énergie à la matière pour rompre les liaisons hydrogène Le diagramme d’état P = f ( T ) d’un corps permet de déterminer l’état physique de ce corps ( solide, liquide ou gaz) en fonction de sa température et de sa pression. Les domaines (solide, liquide ou gaz) sont délimités par les courbes d’équilibre de fusion, de vaporisation et de sublimation. Un changement d’état se produit à la traversée d’une courbe d’équilibre : deux états coexistent alors pendant ce changement de phase. Ces trois courbes d’équilibre se rejoignent au point triple où les trois phases (solide, liquide et gaz) coexistent. La courbe de vaporisation est limitée par le point critique au-delà duquel les propriétés du fluide sont intermédiaires entre celles d’un liquide et d’un gaz : on parle alors de fluide supercritique Capacité massique thermique d’un corps : Elle correspond à la quantité d’énergie à apporter à ce corps pour élever d’un kelvin la température d’un kilogramme de ce corps Elle se note c et s’exprime en J.kg-1.K-1 . L’énergie thermique Q est : Q = m . c . ( θf - θi ) avec Q l’énergie thermique en J c, la capacité thermique massique en J.kg-1 .K-1 m la masse du corps en kg θf et θi , les températures finale et initiale en K ou en °C Pendant le changement de température, le corps ne change pas d’état. Energie massique de changement d’état : Elle correspond à la quantité d’énergie échangée avec le milieu extérieur par kilogramme de ce corps pour le faire changer d’état. Elle se note L et s’exprime en J.kg-1 . Le changement d’état se fait à température constante. L > 0 pour passer à un état moins compact car le corps reçoit l’énergie L < 0 pour passer à un état plus compact car le corps fournit de l’énergie L’énergie reçue ou cédée pendant un changement d’état est : Q = m . L avec Q l’énergie thermique en J m la masse du corps en kg L l’énergie massique de changement d’état en J.kg-1 Un transfert thermique est un transfert d’énergie qui s’effectue spontanément du système le plus chaud vers le système le plus froid. Lorsque la température des deux systèmes se stabilise à une température d’équilibre, il n’y a plus d’échange thermique. Pour effectuer le bilan de transfert thermique, l’énergie est positive si le système reçoit de l’énergie, l’énergie est négative si le système perd de l’énergie