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Collège · 6ᵉ · Physique

États de la matière et changements d'état

Solide, liquide, gazeux et passages entre ces états

À propos de cette page
Ce cours de physique en sixième sur « États de la matière et changements d'état » suit le programme officiel de physique de sixième. Il présente les définitions, les propriétés et les méthodes essentielles, accompagnées d'exemples résolus pour bien comprendre. Au programme : Les trois états de la matière, Le vocabulaire des changements d'état, Fusion et solidification, Vaporisation et liquéfaction. Chaque notion est expliquée pas à pas, puis mise en pratique grâce à des exercices interactifs, un QCM et une évaluation corrigée. Idéal pour réviser à son rythme, combler ses lacunes et progresser, en autonomie ou avec un professeur. Cours rédigé par un professeur particulier à Marseille pour aider les élèves de sixième à réussir en physique.
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Les trois états de la matière

Définition. La matière qui nous entoure existe sous trois états physiques : solide, liquide et gazeux. Chaque état se reconnaît à sa forme et à son volume.
ÉtatForme propre ?Volume propre ?Exemple
SolideOuiOuiun glaçon, une pierre
LiquideNon (prend la forme du récipient)Ouil'eau, l'huile
GazeuxNonNon (occupe tout l'espace disponible)l'air, la vapeur d'eau
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Le vocabulaire des changements d'état

La matière peut passer d'un état à un autre : on parle de changement d'état. Chaque passage porte un nom précis.

PassageNom du changement d'état
Solide → Liquidefusion
Liquide → Solidesolidification
Liquide → Gazeuxvaporisation
Gazeux → Liquideliquéfaction
Solide → Gazeuxsublimation
Gazeux → Solidecondensation solide
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Fusion et solidification

La fusion est le passage de l'état solide à l'état liquide. La solidification est le passage inverse. Pour un corps pur comme l'eau, ces changements se produisent à une température fixe : 0 °C pour l'eau, sous pression atmosphérique normale.

Règle. Pendant tout le temps que dure un changement d'état d'un corps pur, sa température reste constante : on parle de palier de température.
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Vaporisation et liquéfaction

La vaporisation (liquide → gazeux) existe sous deux formes :

  • L'évaporation : lente, se produit seulement à la surface du liquide, à toute température (le linge qui sèche).
  • L'ébullition : rapide, se produit dans toute la masse du liquide (formation de bulles), à une température fixe pour un corps pur donné (100 °C pour l'eau pure).

La liquéfaction (gazeux → liquide) s'observe par exemple avec la buée qui se forme sur une vitre froide.

Attention ! 100 °C n'est la température d'ébullition que de l'eau pure : ce n'est pas une règle universelle pour tous les liquides.
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Sublimation et condensation solide

La sublimation est le passage direct de l'état solide à l'état gazeux, sans passer par l'état liquide. La condensation solide est le passage inverse (gazeux → solide direct).

Exemple. La glace carbonique (dioxyde de carbone solide, utilisée pour créer de la fumée) se sublime : elle disparaît directement en gaz, sans jamais former de flaque liquide.
Exemple. Le givre qui recouvre un pare-brise par une nuit très froide se forme directement à partir de la vapeur d'eau de l'air, sans étape liquide : c'est une condensation solide.
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Une masse qui ne change pas

Lors d'un changement d'état, rien n'apparaît et rien ne disparaît : la matière est simplement réorganisée. La masse totale est donc toujours conservée, même si l'aspect change complètement.

Attention ! Le volume, lui, peut changer lors d'un changement d'état : par exemple, l'eau qui gèle voit son volume augmenter légèrement (c'est pour cela qu'une bouteille pleine et fermée peut se fissurer au congélateur), alors que sa masse reste strictement identique. Ne confonds pas les deux grandeurs !
En bref
  • Trois états : solide (forme et volume propres), liquide (volume propre, pas de forme propre), gazeux (ni forme ni volume propres).
  • Six changements d'état : fusion, solidification, vaporisation, liquéfaction, sublimation, condensation solide.
  • Pour un corps pur, la température reste constante pendant un changement d'état (ex. : eau, 0 °C pour la fusion, 100 °C pour l'ébullition).
  • Évaporation (lente, en surface) ≠ ébullition (rapide, dans toute la masse, à température fixe).
  • La masse est toujours conservée lors d'un changement d'état ; le volume, lui, peut changer.
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