319. Les états de la matière

Ceci est un billet-lemme.

Une substance peut se trouver dans différents états, dont les états solide, gazeux et liquide pour les plus connus.

Petit exercice, remettez les mots gaz, solide et liquide dans la phrase suivante :
J'ai des _____ ; avec mes selles _____, heureusement que j'ai la culotte _____ !

C'est bien, je constate qu'il n'y donc pas besoin d'en rajouter beaucoup sur ceux-là. Parlons juste encore des changements d'états :

Si on augmente la pression ou la température, un solide se liquéfie pour se changer en liquide.
Si on augmente encore la température ou qu'on baisse la pression, le liquide s'évapore pour se changer en gaz.
A l'inverse, un gaz peut se liquéfier, et un liquide se solidifier (on peut aussi dire geler dans le cas de l'eau)
Mais si la température ou la pression est assez faible, avec un changement de l'un deux, on peut faire passer directement un solide à l'état gazeux : cela s'appelle la sublimation. (L'opération inverse s'appelle bêtement encore la solidification... c'est la vie.)

On peut mieux voir cela sur les diagrammes de la page du point triple. Attention, prenez des notes, on en reparlera, du point triple : il s'agit d'un cas très précis de température et pression pour une matière où les trois états cohabitent, et où un petit changement donné de température ou de pression peut faire changer l'état en gazeux, solide ou liquide.

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Inutile pour la suite, mais à des fins d'exhaustivité, voilà les autres états de la matière.

Il existe le plasma. Pas la partie liquide du sang, mais cet état qui est par exemple celui d'un gaz ionisé, mais aussi pourquoi pas celui du fabuleux (enfin, fabuleux pour un astronome ou un physicien... et un véritable orgasme pour l'astro-physicien) plasma quark-gluon (oui, je sais, on dirait la nouvelle composition du dernier yoghurt qui fait du bien à votre corps qui le vaut bien, avec de véritables morceaux de quark prélevé au coeur même du gluon-de-la-beauté-m'entendez-vous).

Il y a aussi le condensat de Bose-Einstein, qui est un superfluide (gaz et peut-être liquide qui, à une température généralement très basse, perd toute viscosité) et qui permet de faire un laser atomique (ça, ça donne envie de devenir physicien).
La superfluiditié est à comparer à la supraconductivité, qui est un peu la même chose, sauf que c'est avec des solides, que ceux-ci perdent toute résistance électrique, que la température n'a pas besoin d'être aussi froide (bien que très froide quand même) et qu'à défaut de donner des lasers, ça donne des objets en lévitation (et du coup, ça fait aussi rêver).

Le condensat fermionique est peut-être aussi un autre état de la matière. C'est un peu comme le condensat de Bore-Einstein, mais on ne prend que des fermions. C'est mieux, parce que c'est plus difficile à obtenir.

Dernier état, et pas des moindres : l'état supercritique. Après une certaine température, une matière ne peut plus être liquide, même sous haute pression (la pression pousse la matière à devenir liquide, dirons-nous). Mais d'un autre côté, après une certaine pression, la matière ne peut plus être gazeuse non plus. Au-delà d'une certaine température et d'une certaine pression, la matière est dans un état qui dépasse les points critiques d'évaporation ou de liquéfaction : elle est dans un état supercritique. (Oui, je sais, comme tonton Gérard avec son cancer des poumons ;  il était plus très solide et un peu liquéfié, mais il était pas non plus obligé de s'envoyer 3 paquets de Gitane par jour.)

Il resterait encore à couvrir d'autres états qui n'en sont pas vraiment. Par exemple :

L'état mi-solide mi-liquide mi-gazeux des matières pulvérulantes ou granuleuses. Pas besoin d'être expert en tribologie (science des frottements) pour savoir que du sable - matière solide - peut "couler" le long d'une pente, sans parler de l'avalanche qui descend comme un torrent de boue ou qui dégage un nuage asphyxiant. À noter qu'on en connaît encore peu sur la question, alors qu'il existe plein de lois permettant de modéliser un solide, un gaz ou un fluide.

Il y a aussi les mélanges : la mousse (gaz dans un solide), l'émulsion (liquide dans un liquide qui peut être homogène mais sans que les substances ne soient véritablement mélangées), l'aérosol (solide dans gaz), le sol (solide dans un liquide) comme par exemple les colloïdes regroupant les colles et les gels (si j'ai bien tout compris).

Mais seules les mousses et les émulsions sont intéressantes, parce qu'on les utilise en cuisine. Et c'est pas Hervé This qui me dirait le contraire, que ce soit par texte ou par vidéo (à voir, si si).

Comments

[Kir]

Ca devient compliqué par chez vous Monsieur !