ACTIVITÉ EXPÉRIMENTALE


3
Solidification de l’eau distillée et de l’eau salée




Questions

Voir les réponses
1. Doc. 1 Réaliser l’expérience et tracer la courbe montrant l’évolution de la température de l’eau au cours du temps en choisissant une échelle appropriée.


2. Doc. 1 Déterminer la température de fusion de l’eau distillée.


3. Sur le même graphique, tracer la courbe donnant l’évolution de la température de l’eau salée au cours du temps.


4. Peut-on déterminer la température de fusion de l’eau salée ? Pourquoi ?


5. Comment distinguer un corps pur d’un mélange en utilisant les températures de changement d’état ?


Données

  • Solution 1 : eau distillée ;
  • Solution 2 : eau salée (réalisée par dissolution de 20 g de sel pour 100 mL de solution) ;
  • Température de fusion de l’eau pure : θt\theta_{t} = θ\theta °C ;
  • Température de fusion du sel : θt\theta_{t} = 801 °C ;
  • Formule du chlorure de sodium : NaCl.

Compétences

RÉA : Mettre en œuvre un protocole

RÉA : Effectuer des mesures


Doc. 3
Schéma du montage

Schéma du montage


Doc. 1
Expérience

On souhaite suivre l’évolution de la température de l’eau distillée puis de l’eau salée au cours du refroidissement.

On réalise l’expérience décrite ci-dessous :
  • introduire l’eau pure dans un tube à essai ;
  • introduire la sonde du thermomètre dans le tube à essai ;
  • placer le tube dans un bécher contenant le mélange réfrigérant (glace pilée et sel) ;
  • déclencher le chronomètre ;
  • relever la température toutes les minutes jusqu’à tt = 25 min.
Reproduire l’expérience en remplaçant l’eau distillée par l’eau salée.

Synthèse de l'activité

Pourquoi l’ajout de sel sur les sols froids permet-il de limiter l’apparition du verglas en hiver ?

Doc. 2
Mélange réfrigérant

Le mélange réfrigérant est constitué de 80 g de glace pilée et de 20 g de chlorure de sodium (sel de table). Ce mélange peut atteindre une température de -20 °C. Un mélange contenant 30 g de chlorure de calcium et 70 g de glace pilée permet de descendre jusqu’à une température de -55 °C.

Par intuition

La température de fusion du mélange (sel + glace) est-elle inférieure à la température de fusion de l’eau pure ?


L’hiver, dès les premières gelées, les saleuses s’activent pour déverser des tonnes de sel sur les routes et permettre ainsi aux automobilistes de rouler sans crainte.

➜ Pourquoi l’ajout de sel permet-il de faire fondre la glace ?

Supplément numérique

Testez une animation permettant de simuler l’évolution de la température d’un mélange en fonction du temps !
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