A) Etats de la matière
B) Changements d'états de la matière
C) Evolution de la température au cours d’un changement d’état
D) Catégories de matériaux
E) Quelques propriétés de la matière
La matière se rencontre sous 3 états physiques : l’état solide, l’état liquide et l’état gazeux.
Un solide ne se déforme pas facilement : il a une forme propre. Il est incompressible : il a un volume propre.
Un liquide immobile prend la forme du récipient qui le contient : il n’a pas de forme propre. Il est incompressible : il a un volume propre. Sa surface libre est plane et horizontale.
Un gaz occupe tout l’espace disponible : il n’a pas de forme propre. Il est compressible : il n’a pas de volume propre.
Sur Terre, l'eau se transforme en passant d'un état physique à un autre : on parle de changements d'états de l'eau. L’état physique d’un matériau dépend de conditions externes, notamment la température.
A la pression atmosphérique, les corps purs ont des températures de changement d’état bien déterminées, contrairement aux mélanges. Il y a toujours un palier de température dans le cas d’un corps pur et il n’y en a pas dans le cas d’un mélange.
L’eau liquide se solidifie à 0°C et se vaporise à 100 °C.
(On présente un caillou, un fil électrique, un bécher et un flacon en verre, de l’eau, du sable, un objet en fer et un autre en bois, différents objets en plastique (bouteille soda, film plastique, pot de yaourt, boitier DVD), une plante...)
On peut classer les matériaux en plusieurs catégories (ou familles) :
les métaux : fer, cuivre, or, argent, aluminium... et leurs alliages : acier et fonte (fer + carbone), bronze (cuivre + étain), laiton (cuivre + zinc)...
les minéraux : sable, roches, gemmes, eau, céramiques, verre, ciment, béton...
les plastiques : polyéthylène, PVC, polypropylène, polystyrène ...
la matière issue du vivant (appelée aussi matière organique) : bois, coton, papier, charbon, pétrole, compost...
les composites (qui combinent plusieurs matériaux de famille différente) : fibre de carbone, fibre de verre, béton armé, placoplâtre, contreplaqué, amalgame dentaire...
On peut distinguer des objets (solides ou liquides) en comparant par exemple :
leurs propriétés magnétiques : certains métaux (comme le fer) sont attirés par un aimant ;
leur conductivité électrique ou thermique : les objets ne conduisent pas le courant électrique ou la chaleur de la même manière. On les qualifie de conducteurs (quand ils laissent passer l’électricité ou la chaleur) ou d’isolants (quand ils ne laissent pas passer).
leur densité : un objet qui flotte sur l’eau est moins dense que l’eau et un objet qui coule dans l’eau est plus dense que l’eau.