États de la matière

Nous savons que tout ce qui nous entoure est matière. L’air que nous respirons, la nourriture que nous mangeons et l’eau que nous buvons sont tous considérés comme étant constitués de matière. Mais vous êtes-vous déjà demandé de quoi est faite la matière ? Pour répondre à cette question, comprenons la théorie des particules cinétiques.

La théorie des particules cinétiques suggère que toute matière est constituée de particules extrêmement petites appelées atomes ou molécules. Ces particules sont toujours en mouvement. Les particules qui composent la matière ont des espaces entre elles. Il existe des forces d’attraction entre les particules. Dans différentes circonstances, ces forces maintiennent les particules liées ensemble. Comme nous le savons, il existe trois états de la matière. Ce sont des solides, des liquides et des gaz. Explorons chaque état de la matière en nous basant sur la théorie des particules cinétiques.

Les particules d’un solide sont étroitement emballées. En raison de cet emballage serré des particules, les solides ont une forme fixe. Un exemple de solide est un grain de sel. L'empilement serré des particules dans un solide est dû à la présence de fortes forces d'attraction entre elles. Les particules d’un solide ont très peu de liberté de mouvement. Ils vibrent uniquement autour de leur position fixe. Alors pourquoi ne voit-on pas un grain de sel vibrer ? C’est parce que ces vibrations sont très petites et invisibles à l’œil nu.

Les particules dans un liquide n’ont pas une disposition régulière comme dans les solides. Ils sont pourtant relativement proches l’un de l’autre. Ils peuvent glisser l'un à côté de l'autre. Les liquides n’ont pas de forme définie. Les liquides prennent la forme du contenant qu’ils occupent. Par exemple, si nous versons de l’eau dans un verre, l’eau prendra la forme du verre.

Les liquides ont un volume fixe. Mais qu’est-ce que le volume lorsque l’on parle des trois états de la matière ? Le volume est une mesure de l'espace occupé par quelque chose. Par exemple, 1 litre d’eau restera 1 litre même si vous le déplacez dans un autre récipient. Dans les liquides, les particules ont plus de liberté de mouvement que dans les solides. Ils peuvent se déplacer l’un à côté de l’autre. Cela est dû aux forces d’attraction plus faibles entre les particules de liquide par rapport aux particules solides.

Un gaz n’a pas de forme fixe. Au lieu de cela, ils prennent la forme du récipient dans lequel ils se trouvent. Si vous mettez un gaz dans un ballon, il remplit le ballon et prend sa forme. Si vous mettez un gaz dans une boîte, il prend la forme de la boîte. Les particules d’un gaz ne collent pas très fortement les unes aux autres. Ils ont de faibles forces d’attraction entre eux. C’est pourquoi les gaz peuvent rapidement se disperser pour remplir leur contenant. Quelques exemples de gaz sont l’oxygène et le dioxyde de carbone. L'air est un mélange de différents gaz.

Un gaz n'a pas de volume fixe. Cela signifie que vous pouvez comprimer un gaz dans un volume plus petit. C'est comme presser une éponge pour la rendre plus petite. Cela se produit parce que les particules de gaz ont beaucoup d’espaces entre elles.

La matière peut être transformée d’un état à un autre en modifiant la disposition des particules qui la composent. Par exemple, un solide peut être transformé en liquide par un processus appelé fusion. La fusion se produit lorsqu'un solide est chauffé. À mesure que le solide se réchauffe, ses minuscules particules commencent à se déplacer de plus en plus vite car elles reçoivent plus d’énergie. Finalement, ils gagnent suffisamment d’énergie pour se libérer de leurs positions fixes et commencent à glisser les uns à côté des autres. Ce changement permet au solide de se transformer en liquide. La température spécifique à laquelle un solide se transforme en liquide est appelée point de fusion.

Un liquide peut être transformé en solide par un processus appelé congélation. Cela se produit lorsque le liquide perd de la chaleur, généralement en refroidissant. À mesure que le liquide refroidit, ses minuscules particules ralentissent et subissent une perte d’énergie. Finalement, ils subissent une perte d’énergie suffisante pour se rassembler et former un modèle régulier et fixe. Ce changement transforme un liquide en solide. La température spécifique à laquelle un liquide se transforme en solide est appelée point de congélation.

L'ébullition est le processus par lequel une substance liquide passe à l'état gazeux en raison d'une augmentation de la température. Lorsque vous chauffez un liquide, ses minuscules particules commencent à se déplacer plus rapidement. À mesure qu’elles se déplacent de plus en plus vite, certaines particules acquièrent suffisamment d’énergie pour s’échapper du liquide et devenir un gaz. Ces particules de gaz forment des bulles qui remontent à la surface. La température à laquelle un liquide se transforme en gaz est appelée point d'ébullition.

La condensation est le processus par lequel un gaz se transforme en liquide. Lorsqu’un gaz refroidit, ses minuscules particules ralentissent et se rassemblent. À mesure que les particules se rapprochent, elles forment de petites gouttelettes de liquide. Pouvez-vous dire pourquoi des gouttelettes d’eau se forment à l’extérieur du verre d’eau glacée ? Cela est dû à la condensation.

Lorsque nous chauffons un gaz, les particules de gaz gagnent de l’énergie. Ces particules à haute énergie commencent à se déplacer à grande vitesse. Ils commencent à entrer en collision les uns avec les autres. À la suite de ce mouvement et de cette collision, le volume du gaz augmente. C’est parce que les particules s’éloignent les unes des autres. Ils veulent prendre le plus de place possible. On peut dire que le volume d’un gaz augmente en augmentant la température.

Que se passe-t-il si nous diminuons la température d'un gaz ? Si nous diminuons la température, les particules de gaz subiront une perte d'énergie. En conséquence, les particules de gaz se rapprocheront les unes des autres. De cette façon, le volume de gaz diminue. On peut donc dire que le volume du gaz diminue en diminuant la température.

Voyons maintenant l’effet de la pression sur le volume d’un gaz. La pression est la force exercée par unité de surface sur la surface d'un objet. En termes plus simples, il s’agit de la poussée ou de la compression appliquée à une zone. Lorsque nous augmentons la pression sur un gaz, les particules de gaz se rapprochent les unes des autres. Les forces d’attraction commencent à se développer entre eux. En conséquence, le volume de gaz diminue. On peut dire que le volume du gaz diminue en augmentant la pression.

Lorsque nous diminuons la pression sur un gaz, les particules de gaz s’éloignent les unes des autres. En conséquence, le volume de gaz augmente. Nous pouvons conclure que le volume de gaz augmente en diminuant la pression.