Sciences
Comment un solide devient-il liquide, et un liquide solide ?
Réponse rapide
La fusion est le passage du solide au liquide quand on chauffe ; la solidification est le passage du liquide au solide quand on refroidit. L'eau gèle et la glace fond à 0 °C.
En une phrase
La fusion transforme un solide en liquide quand on le chauffe, et la solidification transforme un liquide en solide quand on le refroidit.
Explication
Un même matériau peut exister sous trois états : solide, liquide ou gazeux (voir solides, liquides et gaz). La température décide de l'état.
La fusion. Quand on chauffe un solide, ses particules s'agitent de plus en plus, jusqu'à se détacher les unes des autres : il devient liquide. La glace fond à 0 °C. Le beurre, le chocolat et la cire fondent aussi, mais à des températures plus basses ou plus hautes que l'eau. Le chocolat fond autour de 30 °C : c'est pour cela qu'il fond dans la main.
La solidification. Quand on refroidit un liquide, ses particules ralentissent et se rangent : il devient solide. L'eau se solidifie à 0 °C : elle gèle. La cire d'une bougie fondue se solidifie en refroidissant.
La température où un solide fond est la même que celle où le liquide se solidifie : pour l'eau, 0 °C. Pendant le changement d'état, la température reste constante : un glaçon qui fond garde 0 °C tant qu'il reste de la glace. Ces changements sont réversibles : on peut faire fondre et regeler l'eau, sans la changer.
L'eau a une particularité : en gelant, elle prend plus de place. C'est pourquoi la glace flotte et pourquoi une bouteille pleine d'eau peut éclater au congélateur. L'eau salée gèle à une température inférieure à 0 °C, ce qui explique qu'on sale les routes en hiver. Pour comprendre l'énergie en jeu, voir chaleur et température. L'eau passe aussi à l'état gazeux : voir l'évaporation et le cycle de l'eau.
bonhomme de neige
glace
bougie
Exemples
| Matière | Température de fusion | Remarque |
|---|---|---|
| Glace | 0 °C | l'eau gèle à la même température |
| Beurre | environ 30 °C | fond dans la poêle |
| Chocolat | environ 30 °C | fond dans la main |
| Cire de bougie | environ 60 °C | liquide autour de la flamme |
| Fer | environ 1 540 °C | fond dans un haut-fourneau |
| Glace salée | en dessous de 0 °C | le sel abaisse la température de congélation |
Erreurs fréquentes
- Croire que la glace fond seulement au-dessus de 10 °C. Elle fond dès qu'elle dépasse 0 °C.
- Penser que le liquide qui se forme est de « l'eau en plus ». C'est la même quantité de matière, qui a changé d'état.
- Mélanger fusion et dissolution. Quand le sucre disparaît dans le thé, il se dissout ; il ne fond pas.
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La fusion et la solidification
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À quelle température l'eau gèle-t-elle ?
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