Exercices de Physique-Chimie : Les états de la matière

L'eau, notée chimiquement $H_2O$, existe sous trois formes dans la nature. Identifie l'état physique (solide, liquide ou gazeux) correspondant aux situations suivantes :

1. Un glaçon sorti du congélateur à une température de $-18\ ^\circ C$.
2. L'eau de pluie qui remplit une flaque à une température ambiante de $20\ ^\circ C$.
3. La buée qui se forme dans l'air au-dessus d'une tasse de thé très chaude à $85\ ^\circ C$.

Un élève sort une bouteille d'eau du congélateur à une température de $-18 ^\circ\text{C}$. Il la laisse sur la table de la cuisine à une température ambiante de $22 ^\circ\text{C}$. Après une heure, il observe que la glace a fondu et que des gouttelettes d'eau se sont formées sur la paroi extérieure de la bouteille. Identifie les deux changements d'état observés et précise le nom de chacun ainsi que le sens du transfert thermique (gain ou perte d'énergie).

Un élève place un bécher contenant $200 \text{ mL}$ d'eau liquide à la température ambiante de $20 \text{ °C}$ sur une plaque chauffante. Il observe le système jusqu'à ce que la température atteigne $100 \text{ °C}$, puis il maintient la chauffe pendant $10$ minutes supplémentaires.

1. Nommez précisément le changement d'état qui se produit lorsque l'eau atteint $100 \text{ °C}$.
2. Si l'on place un couvercle froid au-dessus du bécher pendant l'ébullition, de petites gouttes d'eau se forment sous le couvercle. Quel est ce changement d'état ?
3. Pourquoi la température de l'eau ne dépasse-t-elle pas $100 \text{ °C}$ au niveau de la mer pendant l'ébullition malgré l'apport continu de chaleur ?