Tu apprends ce qu'est la matière, à reconnaître un solide, un liquide et un gaz, à nommer les six changements d'état, et à comprendre pourquoi la masse ne change pas quand la glace fond.
L'eau du seau, l'air que tu respires, la pierre du chemin, ton propre corps : tout cela est de la matière. La matière, c'est tout ce qui a une masse et qui occupe une place, appelée volume. La masse se mesure en grammes ou en kilogrammes avec une balance. Le volume se mesure en litres ou en centimètres cubes. Même l'air est de la matière : un ballon de football bien gonflé pèse un peu plus lourd que le même ballon dégonflé.
La matière se présente surtout sous trois états. Un solide a une forme propre : un caillou garde sa forme dans ta main ou dans une boîte. Un liquide n'a pas de forme propre, il prend la forme du récipient, mais il garde son volume, et sa surface au repos est plane et horizontale. Un gaz n'a ni forme ni volume propres : il occupe tout l'espace qu'on lui offre, comme l'odeur du pondu qui remplit toute la maison.
Quand on chauffe ou qu'on refroidit, la matière peut changer d'état. Fusion : solide vers liquide, la glace fond. Solidification : liquide vers solide, l'eau devient glace au congélateur. Vaporisation : liquide vers gaz, l'eau bout dans la marmite ou le linge sèche au soleil. Liquéfaction : gaz vers liquide, des gouttes apparaissent sur une bouteille froide. Sublimation : solide vers gaz directement, sans passer par le liquide. Condensation : gaz vers solide directement, comme le givre ; on précise parfois condensation solide. Dans la vie courante, on dit souvent condensation pour la buée, mais en classe, le passage du gaz au liquide s'appelle liquéfaction.
Un exemple
Un vendeur de jus pose 500 g de glace dans une bassine fermée, au soleil. Une heure plus tard, la glace a fondu : c'est une fusion. Il pèse l'eau obtenue : 500 g. La masse n'a pas changé, car aucune matière n'est entrée ni sortie. Seul l'état a changé : les mêmes petites particules sont simplement plus libres de bouger. En revanche, le volume change un peu : la glace occupe plus de place que l'eau liquide, c'est pourquoi une bouteille pleine d'eau peut éclater au congélateur.
Astuce
Les changements qui demandent de la chaleur montent vers le gaz : fusion, vaporisation, sublimation. Les changements qui se produisent en refroidissant descendent vers le solide : solidification, liquéfaction, condensation. À la pression normale, l'eau pure fond à 0 degré Celsius et bout à 100 degrés Celsius.
Attention
Le sucre mis dans le thé ne fond pas : il se dissout, c'est-à-dire qu'il se disperse dans l'eau en restant du sucre. La fusion, elle, transforme un solide en liquide sous l'effet de la chaleur, sans autre corps, comme la glace ou le beurre qui chauffe. Autre erreur : la buée blanche au-dessus d'une marmite n'est pas de la vapeur, car la vapeur d'eau est invisible. La buée, ce sont de minuscules gouttes d'eau liquide.
À retenir
La matière a une masse et un volume. Le solide a une forme propre, le liquide prend la forme du récipient, le gaz occupe tout l'espace. Lors d'un changement d'état, la masse se conserve : seul l'état change.
Une question à la fois. Après chaque réponse, tu vois tout de suite si c'est juste, et surtout la méthode pour y arriver.
Question 1 sur 6
Relie chaque situation de gauche au bon changement d'état.
Un glaçon posé sur la table devient une flaque.
L'eau de la marmite bout et disparaît peu à peu.
De l'eau mise au congélateur devient dure.
Des gouttes apparaissent sur une bouteille sortie du frigo.
Touche une étiquette pour la relier. Touche-la de nouveau pour la retirer.