Quelle grandeur ne varie pas lors d'un changement d'état ?

La masse : une grandeur invariante lors des changements d’état

Lorsqu’une substance subit un changement d’état, passant par exemple de l’état solide à l’état liquide ou de l’état gazeux à l’état solide, certaines de ses propriétés physiques varient. Cependant, il existe une grandeur qui reste constante tout au long de ces transformations : la masse.

La masse est une mesure de la quantité de matière contenue dans une substance. Elle est exprimée en kilogrammes (kg) ou en grammes (g). Lorsqu’une substance change d’état, la masse ne varie pas. Cela signifie que la quantité de matière présente dans la substance reste la même, quelle que soit sa forme ou son volume.

Par exemple, si vous faites fondre un morceau de glace, la masse de l’eau liquide résultante sera exactement la même que la masse du morceau de glace initial. De même, si vous évaporez de l’eau, la masse de la vapeur d’eau sera égale à la masse de l’eau liquide initiale.

Cette invariance de la masse lors des changements d’état est un principe fondamental de la physique. Elle est utilisée dans de nombreuses applications pratiques, comme la détermination de la densité des substances ou la mesure de la quantité de matière dans une réaction chimique.

Exceptions à la règle

Bien que la masse reste généralement constante lors des changements d’état, il existe quelques exceptions à cette règle. Par exemple, lorsque l’eau se transforme en glace, elle subit une expansion anormale, ce qui entraîne une légère augmentation de volume. Cependant, la masse de l’eau reste la même.

Les autres exceptions à l’invariance de la masse lors des changements d’état sont liées à l’énergie cinétique des molécules. Lorsque les molécules d’une substance gagnent ou perdent de l’énergie cinétique, leur masse peut légèrement varier. Cependant, ces variations sont généralement très faibles et ne sont pas significatives dans la plupart des applications pratiques.

En conclusion, la masse est une grandeur invariante lors des changements d’état, ce qui signifie que la quantité de matière présente dans une substance reste la même quelle que soit sa forme ou son volume. Cette invariance est un principe fondamental de la physique et est utilisée dans de nombreuses applications pratiques.