L’eau dans la nature (Chap2)

I. L’eau sur la Terre Plus de la moitié de la surface de la Terre est recouverte d’eau.L’ensemble des réserves d’eau de la Terre est appelé l’hydrosphère. L’eau est répartie dans 5 grands réservoirs :

•Les océans et les mers (97,2%)•Les glaciers et les calottes glacières (2,1%)•Les eaux souterraines (0,6%)•Les lacs et les rivières (0,01%)•L’atmosphère (0,001%)

L’eau douce ne représente que 3% de la masse d’eau totale.

97.2

2.1 0.6 0.01 0.0010

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Océans et

mers

Glaciers et

calottes

glacières

Eaux

souterraines

Lacs et

rivières

Atmosphère

2.1

0.6

0.01 0.0010

0.5

1

1.5

2

2.5

Glaciers et

calottes glacières

Eaux souterraines Lacs et rivières Atmosphère

Reste

2.8%

Océans et

mers

97.2%

L’ensemble de l’eau de la Terre est estimée à 1 384 millions de km3, soit 1 384 milliards de milliards de litres d’eau !

I. Les trois états de l’eauL’eau se rencontre dans la nature sous 3 états :

• L’état solide (glace, neige, verglas, grêle)

• L’état liquide (pluie, rosée, buée, brouillard, nuages)

• L’état gazeux dans l’atmosphère sous forme de vapeur

d’eau invisible.

I. Propriétés des 3 états de la matièreLa matière peut exister en général sous 3 états différents : solide, liquide et vapeur (ou gaz). L'état sous lequel se trouve la matière dépend de 2 paramètres : la température et la pression

La matière est constituée de petites particules (atomes ou molécules selon la matière)Par exemple l'eau est constituée de molécules d'eau; le fer, lui est constitué d'atomes de fer.

1/ Les solides

Voir le site « La physique c’est fantastique »

http://phys.free.fr/etats.htmVoici les molécules d’un solide. Que peut-on en dire ?

Les molécules ne sont pas complètement immobiles dans un solide, elles vibrent légèrement et ce mouvement augmente avec la température.

Les molécules dans un solide sont ordonnées, rapprochées et liées. C’est un état compact et ordonné.

Choisir les bonnes réponses :Les particules d’un solide sont ordonnées, désordonnées, rapprochées, espacées, liées, non liées, peu liées, très agitées.

Un solide possède une forme propre car ses particules sont liées les unes aux autres.Un solide est aussi incompressible car ses particules sont rapprochées.

2/ Les liquides

Voici les molécules d’un liquide. Que peut-on en dire ?

Choisir les bonnes réponses :Les particules d’un liquide sont ordonnées, désordonnées, rapprochées, espacées, liées, non liées, peu liées, très agitées.

Les molécules d’un liquide sont désordonnées, rapprochées et peu liées. C’est un état compact mais désordonné car les particules peuvent se déplacer.

Un liquide n’a pas de forme propre car ses particules sont peu liées les unes aux autres.Il prend donc la forme du récipient qui le contient.Un liquide est très peu compressible car ses particules sont rapprochées.Un liquide s’évapore car ses particules sont peu liées entre elles, elles peuvent donc s’échapper du liquide.

Au repos, la surface libre d’un liquide est plane et horizontale.

Fil à plomb

équerre surface libre du liquide

3/ Les gaz

Voici les molécules d’un gaz. Que peut-on en dire ?

Choisir les bonnes réponses :Les particules d’un gaz sont ordonnées, désordonnées, rapprochées, espacées, liées, non liées, peu liées, très agitées.

Les molécules d’un gaz sont désordonnées, espacées, non liées et très agitées. C’est un état dispersé et très désordonné.Un gaz se répand dans l’espace car ses particules sont non liées et très agitées.

Un gaz est compressible car ses particules sont espacées.

Animation sur la pression d’un gaz dans une seringue.

Un gaz n’a pas de volume propre car ses particules sont non liées, elles peuvent donc occuper tout le volume qu’on leur offre.

4/ Les changements d’état

État gazeux

État solide État liquide

CONDENSATION VAPORISATION

FUSION

CONDENSATIONSOLIDIFICATIONSUBLIMATIO

N

Depuis la formation de la Terre, il y a 4,5 milliards d’années, la quantité d’eau n’a pratiquement pas variée. Toute l’eau qui s’évapore vers l’atmosphère retombera un peu plus tard vers le sol sous forme liquide ou solide et inversement et ainsi le cycle se poursuit donc indéfiniment.La durée du cycle peut être très variable d’une région à l’autre : quelques heures dans les régions chaudes des tropiques à plusieurs milliers d’années pour les régions froides proches des pôles.

I. Le cycle de l’eauL’eau circule entre les différents réservoirs de l’hydrosphère : c’est le cycle de l’eau.Ce cycle est influencé par la température et la pression atmosphérique.

ETAT GAZEUXVapeur d’eau

dans l’atmosphère

ETAT LIQUIDEOcéans, lacs et

rivières

ETAT SOLIDEGlaciers, pays froids

ETAT LIQUIDE

et SOLIDENuages

condensation

évaporation

précipitations

pluieneige

grêle

fusion

I. L’eau dans le corps humain

eau absorbée par jour par un homme

eau rejetée par jour par l’organisme

eau de boisson: 1 L à 1,5 L

respiration: 0,5 L

transpiration: 0,5 L

eau obtenue à partir des aliments: 0,8 L à 1,1 L

urines: 1 L à 1,5 L

selles: 0,1 L

Notre corps est constitué de 65% d’eau, ce qui correspond à environ 45 L d’eau pour une personne de 70 kg.On ne peut pas stocker l’eau et on l’élimine en permanence.

Sans eau, un homme ne peut pas vivre plus de 2 ou 3 jours. S’il boit sans manger, il peut survivre 40 jours environ.

I. Le test de reconnaissance de l’eauAfin de reconnaître les produits contenant de l’eau, nous devons utiliser un test de reconnaissance qui donne un résultat fiable et qui puisse être reproduit.

Le sulfate de cuivre permet d’effectuer ce test. On l’utilise en général plutôt en jardinage et agriculture pour éliminer les champignons sur les cultures : c’est un fongicide. Lors de sa manipulation, quelques précautions sont nécessaires car il est irritant pour la peau et les yeux et toxique par ingestion : on se protège donc les mains avec des gants et on utilise des ustensiles qui ne serviront pas à l’alimentation par la suite.

Le sulfate de cuivre vendu dans le commerce est bleu. Il est dit hydraté, ce qui signifie qu’il contient de l’eau. Avant de pouvoir l’utiliser, il faut donc éliminer l’eau qu’il contient par évaporation.

Le sulfate de cuivre anhydre est blanc : il ne contient plus d’eau. On peut donc l’utiliser pour le test de reconnaissance de l’eau.Le sulfate de cuivre anhydre bleuit en présence d’eau. Cette réaction sert à caractériser la présence d’eau.

I. Utilisation et consommation de l’eau

Une douche:60 à 80 litres

Un bain:150 à 200 litres

Une chasse d’eau:6 à 10 litres

Une fuite:100 à 200 litres/jour

Une vaisselle en machine:20 à 50 litres

Une vaisselle à la main:10 à 20 litres

Une lessive en machine:40 à 80 litres

Une petite toilette au lavabo: 5 litres

CONSOMMATION ET UTILISATION DOMESTIQUE DE L’EAU EN FRANCE

7% pour l’alimentation

93% pour l’hygiène et le nettoyage

nourriture:

6%

vaisselle:

10%

sanitaires:

20%domestique divers:

6%

CONSOMMATION D’EAU PAR PERSONNE ET PAR JOUR

France: 100 à 150 L Tiers-monde: 50 L États-Unis: 300 L