éTats De L’Eau

Nous expliquons quels sont les états de l’eau, les caractéristiques de chacun et comment se produit le changement entre l’un et l’autre.

L’eau change d’état en fonction des conditions de pression et de température.

Quels sont les états de l’eau ?

Nous savons tous ce qu’est  l’eau et nous connaissons ses trois formes, connues sous le nom d’états physiques de l’eau :  liquide  (eau),  solide  (glace) et  gaz (vapeur). Ce sont les trois formes sous lesquelles l’eau peut se trouver dans la nature , sans changer du tout sa composition chimique : H 2 O (hydrogène et oxygène).

L’état de l’eau dépend de la pression qui l’entoure et de la température à laquelle elle se trouve , c’est-à-dire des conditions environnementales. Par conséquent, en manipulant ces conditions, il est possible de convertir l’eau liquide en solide ou en gaz, ou vice versa.

Compte tenu de l’importance de l’eau pour la vie et de sa présence abondante sur la planète, ses états physiques servent de référence à de nombreux systèmes de mesure et permettent ainsi des comparaisons avec d’autres matériaux et substances.

Voir aussi: États d’agrégation de la matière

propriétés de l’eau

Les insectes et les araignées peuvent se déplacer à la surface de l’eau en raison de sa tension superficielle.

L’eau est une substance inodore, incolore et insipide au pH neutre (7, ni acide ni basique). Il est composé de deux atomes d’hydrogène et d’un atome d’oxygène dans chaque molécule .

Ses particules ont une énorme force de cohésion qui les maintient ensemble, de sorte qu’il a une tension superficielle importante (certains insectes en profitent pour « marcher » sur l’eau) et qu’il faut beaucoup d’ énergie pour modifier leurs états physiques.

L’eau est connue comme le « solvant universel », car beaucoup plus de substances peuvent y être dissoutes que dans tout autre liquide . De plus, c’est un composé fondamental pour la vie, présent en abondance dans tous les organismes . L’eau couvre les deux tiers de la surface totale de notre planète .

État liquide

A l’état liquide, l’eau est fluide et flexible.

L’état que nous associons le plus à l’eau est le liquide, son état de plus grande densité et d’incompréhensibilité , et aussi le plus abondant sur notre planète.

Dans son état liquide, les particules d’eau sont proches les unes des autres, mais pas trop proches les unes des autres. Pour cette raison, l’eau liquide a une souplesse et une fluidité typiques des liquides et perd au contraire sa propre forme pour adopter celle du récipient qui la contient.

Par conséquent, l’eau liquide nécessite certaines conditions d’énergie ( chaleur , température) et  de pression . A une température comprise entre 0 et 100°C, et dans des conditions normales de pression atmosphérique, l’eau est à l’état liquide. Cependant, il est possible de dépasser son  point d’ébullition s’il est soumis à des pressions plus élevées (eau surchauffée) et peut atteindre, à l’état liquide, la température critique de 374°C, température maximale à laquelle les gaz peuvent se liquéfier.

L’eau liquide  se trouve couramment dans les mers , les lacs, les rivières et les réservoirs souterrains , mais elle est également contenue dans les corps des  êtres vivants .

État solide

La glace qui recouvre les lacs est moins dense que l’eau.

L’ état solide de l’eau est communément appelé glace  et est atteint en abaissant sa température à 0°C ou moins . Une curiosité de l’eau gelée est qu’elle gagne en volume par rapport à son état liquide. Autrement dit, la glace a une densité inférieure à celle de l’eau (c’est pourquoi la glace flotte).

La glace est dure, cassante et d’apparence transparente, allant du blanc au bleu, selon sa pureté et l’épaisseur de ses couches. Sous certaines conditions, il peut être temporairement maintenu dans un état semi-solide, appelé neige.

L’eau solide se trouve généralement dans les glaciers, au sommet des montagnes , dans le sol gelé (pergélisol) et sur les planètes extérieures du système solaire , ainsi qu’à l’intérieur de notre congélateur alimentaire .

état gazeux

En expirant par temps froid, nous pouvons voir l’eau à l’état gazeux.

L’ état gazeux de l’eau est connu sous le nom de vapeur ou de vapeur d’eau et est un composant commun de notre atmosphère , présent même dans chaque respiration que nous prenons. Dans des conditions de basse pression ou de haute température, l’eau s’évapore et a tendance à monter, car la vapeur est moins dense que l’air .

Le passage à l’état gazeux se produit à 100°C , tant que l’on est au niveau de la mer (1 atmosphère). L’eau gazeuse compose les nuages ​​que nous voyons dans le ciel, on la retrouve dans l’air que nous respirons (surtout dans nos expirations) et dans la brume qui apparaît les jours froids et humides . On peut aussi le voir si on met une casserole d’eau à bouillir.

changements d’état de l’eau

Comme nous l’avons vu dans certains des cas précédents, l’eau peut passer d’un état à un autre, simplement en faisant varier ses conditions de température. Cela peut se faire dans l’un ou l’autre sens et nous donnerons à chaque processus différent son nom propre :

  • Évaporation . Transformation de liquide en gaz, élevant la température de l’eau à 100°C. C’est ce qui se passe avec l’eau bouillante, d’où son bouillonnement caractéristique.
  • condensation . Processus inverse : transformation de gazeux en liquide, due à la perte de chaleur. C’est ce qui arrive à la vapeur d’eau lorsqu’elle se condense sur le miroir de la salle de bain : la surface du miroir est plus froide et la vapeur qui s’y dépose devient liquide.
  • Congélation . Transformation de liquide en solide, abaissement de la température de l’eau en dessous de 0°C. L’eau se solidifie, produisant de la glace, comme cela se produit dans nos congélateurs ou sur les sommets des montagnes .
  • fusion. Processus inverse : transformation de l’eau solide en liquide, ajoutant de la chaleur à la glace. Ce processus est très courant et nous pouvons le voir lorsque nous ajoutons de la glace à nos boissons.
  • Sublimation . Processus de transformation du gazeux au solide, dans ce cas de la vapeur d’eau , à la glace ou à la neige directement. Pour qu’il se produise, il faut des conditions de température et de pression très spécifiques, c’est pourquoi ce phénomène se produit au sommet des montagnes, par exemple, ou lors des sécheresses en Antarctique, où l’eau liquide ne peut pas exister.
  • sublimation inverse Processus inverse : transformation d’un solide directement en gaz, c’est-à-dire de la glace à la vapeur. Nous pouvons en être témoins dans des environnements très secs, comme la  toundra polaire elle-même ou au sommet des montagnes, où à mesure que le rayonnement solaire augmente, une grande partie de la glace se sublime directement en gaz, sans passer par un stade liquide.

cycle hydrologique

Le cycle hydrologique ou cycle de l’eau est le circuit des transformations que subit l’eau sur notre planète, passant par ses trois états , gagnant et perdant de la température et se déplaçant d’un endroit à l’autre.

C’est un circuit complexe qui implique l’atmosphère, les océans , les rivières et les lacs, et les dépôts de glace dans les montagnes ou aux pôles. Grâce à elle, la température de la planète reste stable , les régions sèches sont hydratées et les pluvieuses sèches, préservant un équilibre climatique qui permet la vie tout au long de ses différentes saisons.

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