États de la matière – modèle particulaire lors du chauffage et du refroidissement

Ce qu’elle montre

Le modèle particulaire explique les trois états de la matière par l'arrangement et le mouvement des particules. Dans un solide, elles vibrent autour de positions fixes ; dans un liquide, elles restent proches mais glissent les unes sur les autres ; dans un gaz, elles sont éloignées et se déplacent librement. Aux températures de fusion et d'ébullition, la température reste constante pendant que l'énergie apportée change l'état. L’écran Évaporation montre ce qui se passe sous la température d’ébullition : seules les particules les plus énergétiques de la surface s’échappent, donc l’évaporation refroidit le liquide, et sous un couvercle évaporation et condensation finissent par s’égaler.

Mode d’emploi

Dans États, choisissez une substance et cliquez sur Chauffer, Maintenir ou Refroidir en observant les particules et la courbe. Dans Évaporation, choisissez Coupelle, modifiez Température de l’air, Surface libre, Vent et Humidité, puis cliquez sur Noter pour comparer les vitesses d’évaporation. Cochez Fermer le couvercle et attendez l’équilibre dynamique pour lire la pression de vapeur. Jarres compare une jarre poreuse et une jarre émaillée ; Sublimation chauffe du diiode ou de la carboglace.

Paramètres modifiables

• Substance Eau (fusion 0 °C, ébullition 100 °C), Éthanol (−114 °C, 78 °C), Mercure (−39 °C, 357 °C), Dioxygène (−219 °C, −183 °C)
• Température initiale -250–400 °C
• Vitesse de chauffage / refroidissement 5–40 °C/s
• Nombre de particules 20–80
• Afficher la courbe température-temps
• Écran États de la matière, Évaporation et sublimation
• Expérience d’évaporation Coupelle de liquide, Jarres en terre, Sublimation
• Liquide de la coupelle Eau, Éthanol
• Température de l’air 5–45 °C
• Surface libre 10–200 cm²
• Vitesse du vent 0–5 m/s
• Humidité relative 0–100 %
• Couvercle fermé
• Solide qui se sublime Diiode, Carboglace (CO₂ solide)
• Température de la plaque chauffante 20–110 °C

Questions à explorer

1. Pendant l'ébullition de l'eau, sa température augmente-t-elle ? Que montre la courbe pendant ce temps ?
2. En quoi l'arrangement et le mouvement des particules diffèrent-ils entre un solide, un liquide et un gaz ?
3. À −50 °C, dans quel état sont le mercure et l'éthanol ?