Pourquoi la masse ne varie pas ?

Pourquoi la masse reste-t-elle constante lors d’un changement d’état physique ?

Lorsqu’une substance change d’état physique, comme de la glace à l’eau liquide ou de l’eau liquide à la vapeur, sa masse reste constante. Ce phénomène peut sembler contre-intuitif, car les substances semblent changer de volume et de densité. Cependant, la constance de la masse s’explique par les principes fondamentaux de la composition atomique et moléculaire.

Composition de la substance

Une substance est constituée de minuscules particules appelées molécules ou atomes. Ces particules sont si petites qu’elles ne sont pas visibles à l’œil nu. La masse d’une substance est déterminée par le nombre et le type de particules qui la composent.

Changement d’état

Lorsqu’une substance change d’état physique, comme lors de la fonte de la glace en eau liquide, les molécules ne disparaissent pas ou ne sont pas créées. Au lieu de cela, elles se réorganisent simplement dans un nouvel arrangement. Par exemple, dans le cas de la glace, les molécules d’eau sont étroitement liées dans une structure cristalline. En fondant, les molécules d’eau se séparent et se déplacent plus librement, ce qui entraîne une augmentation du volume.

Nombre de molécules

L’une des raisons pour lesquelles la masse reste constante est que le nombre de molécules dans la substance ne change pas. En d’autres termes, la même quantité de matière est présente avant et après le changement d’état. Seule la disposition des molécules change.

Arrangement moléculaire

La disposition des molécules dans une substance détermine son état physique. Dans un solide, comme la glace, les molécules sont étroitement liées et disposées dans un ordre régulier. Dans un liquide, comme l’eau, les molécules sont plus faiblement liées et peuvent se déplacer plus librement, mais elles restent proches les unes des autres. Dans un gaz, comme la vapeur d’eau, les molécules sont très éloignées les unes des autres et se déplacent rapidement.

Conclusion

La masse d’une substance reste constante lors d’un changement d’état physique car le nombre et le type de molécules qui la composent ne changent pas. Seul l’arrangement des molécules change, ce qui modifie l’état physique de la substance. Ainsi, la masse d’un glaçon est égale à la masse de l’eau liquide obtenue après fusion, démontrant la constance de la masse malgré le changement d’état.