États de l'eau
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Objectifs
Au cours de son cycle, l'eau change
d'état à de nombreuses reprises, et peut
se présenter sous des apparences très
diverses.
À quels états les multiples formes de l'eau appartiennent-elles ?
Dans quelles conditions ces dernières apparaissent-t-elles ?
À quels états les multiples formes de l'eau appartiennent-elles ?
Dans quelles conditions ces dernières apparaissent-t-elles ?
1. Formation de la vapeur d'eau
a. La vapeur d'eau
La vapeur d'eau est l'état gazeux de
l'eau. Il s'agit du seul état dans lequel l'eau
est invisible. Ainsi, toute forme visible de l'eau
(nuage, buée, brouillard, etc.) n'appartient pas
à cet état.
La vapeur d’eau est présente dans l'air en proportions variables : on qualifie l'air d'humide s'il contient une proportion élevée de vapeur d'eau, sinon on parle d'air sec.
La vapeur d’eau est présente dans l'air en proportions variables : on qualifie l'air d'humide s'il contient une proportion élevée de vapeur d'eau, sinon on parle d'air sec.
b. L'évaporation
L'évaporation est la vaporisation
à température ambiante de l'eau
liquide.
La vapeur d'eau présente dans l'air provient essentiellement de l'évaporation des mers et des océans.
Cependant, l'évaporation se produit aussi au niveau des lacs, rivières, fleuves, etc.
L'évaporation est favorisée :
La vapeur d'eau présente dans l'air provient essentiellement de l'évaporation des mers et des océans.
Cependant, l'évaporation se produit aussi au niveau des lacs, rivières, fleuves, etc.
L'évaporation est favorisée :
- par le rayonnement solaire qui apporte l'énergie nécessaire à ce changement d'état ;
- par le vent qui balaye la vapeur d'eau surmontant l'eau liquide, laissant ainsi la place disponible pour la formation d'une nouvelle vapeur d'eau.
c. Le rôle de la végétation
L'eau infiltrée dans le sol est également
vaporisée grâce aux plantes.
L'évapotranspiration des plantes produit de la vapeur d'eau à partir de l'eau liquide puisée dans le sol.
L'évapotranspiration des plantes produit de la vapeur d'eau à partir de l'eau liquide puisée dans le sol.
2. Nuages et précipitations
a. La formation des nuages
|
Les nuages (doc. 1.) se forment à
partir de la vapeur d'eau présente dans
l'air. En s’élevant, la vapeur d’eau rencontre des couches d'air froid au contact desquelles elle se condense en formant de minuscules gouttelettes qui constituent alors un nuage. Si la couche d'air rencontrée est très froide, l'eau se solidifie pour former des cristaux de glaces. Un nuage peut donc être constitué de particules liquides ou solides. |
|
| Doc. 1. Les nuages se forment à partir de la vapeur d'eau. |
b. La pluie et la neige
La pluie (doc. 2) et la neige
(doc. 3) correspondent respectivement à la
chute des gouttes d'eau liquides et des cristaux de
glaces solides contenus dans un nuage. La pluie et la
neige se produisent lorsque le poids des gouttelettes
d’eau ou des cristaux devient trop important.
|
|
| Doc. 2. La pluie est constituée de gouttes d'eau. | Doc. 3. La neige est constituée de cristaux de glace. |
c. La grêle
La grêle se produit lorsqu'un nuage,
constitué de gouttelettes, est soumis à des
vents ascendants qui le conduisent jusqu'à une
couche d'air très froid. Les gouttelettes d'eau
liquide se solidifient pour former non pas des
cristaux, mais des grains de glace appelés
grêlons.
Lorsque la taille de ces grêlons est trop importante, ils tombent. Le diamètre d'un grêlon peut varier de quelques millimètres à plusieurs centimètres.
Lorsque la taille de ces grêlons est trop importante, ils tombent. Le diamètre d'un grêlon peut varier de quelques millimètres à plusieurs centimètres.
3. Brume et brouillard
La brume (doc. 4) et le brouillard
(doc. 5) se forment d'une manière très
proche de celle des nuages. La vapeur d'eau, au contact
d'un air froid, se condense pour former des
gouttelettes liquides ou se solidifie pour former
des cristaux de glace ; leur taille reste suffisamment
petite pour leur permettre de rester en suspension dans
l’air.
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| Doc. 4. La brume résulte de la condensation de la vapeur d'eau. | Doc. 5. Les gouttelettes d'eau forment le brouillard. |
4. Rosée et givre
a. La rosée
La rosée est composée de
gouttelettes d’eau qui se sont formées sur
une surface assez froide (sol, végétation,
etc.) pour provoquer la condensation de la vapeur d'eau
présente dans l'air.
Remarque :
Le même phénomène se produit dans une habitation lorsque la vapeur d'eau (provenant de la respiration humaine, ou de l'ébullition d'eau de cuisson) entre en contact avec des vitres froides :
la vapeur d'eau se condense sur ces vitres en de fines gouttelettes qui forment de la buée.
Le même phénomène se produit dans une habitation lorsque la vapeur d'eau (provenant de la respiration humaine, ou de l'ébullition d'eau de cuisson) entre en contact avec des vitres froides :
la vapeur d'eau se condense sur ces vitres en de fines gouttelettes qui forment de la buée.
b. Le givre
Le mécanisme de formation du
givre est proche de celui de la
rosée. Dans ce cas, la température de la
surface où se forme le givre est assez basse
pour provoquer la solidification de la vapeur d'eau en
cristaux de glace.
|
|
| Doc. 6. Les gouttelettes de rosée se déposent sur la toile d'araignée. | Doc. 5. Les gouttelettes de vapeur d'eau ont formé du givre sur cette vitre. |
c. Titre sous partie
5. Récapitulatif des différentes formes de
l'eau et de leurs états
| Solide | Liquide | Gaz |
|
glace glacier nuage grêlon givre brouillard brume neige verglas |
océan mer lac rivière fleuve source nappe phréatique nuage rosée buée brouillard brume pluie goutte d'eau |
vapeur d'eau |
Doc. 7. Les différentes formes de l'eau
classées selon les états.
L'essentiel
Il existe trois états de l’eau : solide, liquide
et gazeux. Seul l'état gazeux de l'eau (vapeur d'eau)
est invisible. Si l'eau est visible, elle est donc soit
à l'état liquide soit à l'état
solide.
Les nuages se forment à partir de la vapeur d'eau qui se condense ou se solidifie. Ils sont constitués de gouttelettes d'eau liquides ou de cristaux de glace solides. Lorsque ces derniers ont une taille trop importante ils tombent : il pleut ou il neige.
Les nuages se forment à partir de la vapeur d'eau qui se condense ou se solidifie. Ils sont constitués de gouttelettes d'eau liquides ou de cristaux de glace solides. Lorsque ces derniers ont une taille trop importante ils tombent : il pleut ou il neige.
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