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La conservation de la masse et la variation du volume

La masse ne triche jamais, le volume si : la règle qui explique la bouteille explosée au congélateur.

Physique-ChimieCollège5e

Tu mets une bouteille d'eau pleine au congélateur pour la refroidir vite. Le lendemain, elle est
déformée ou fendue. L'eau n'a pas grossi en masse : elle a pris de la place. 🧊

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C'est quoi le délire ?

Deux grandeurs, à ne surtout pas mélanger :

  • La masse (en grammes g ou kilogrammes kg) : la quantité de matière. On la mesure

avec une balance.

  • Le volume (en litres L ou centimètres cubes cm³) : la place occupée. On le mesure

avec une éprouvette graduée, en lisant au bas du ménisque, œil bien en face.

Lors d'un changement d'état ou d'un mélange, la masse se conserve : les molécules sont
toujours là, ni créées ni détruites. Le volume, lui, peut varier : les molécules se rangent
autrement.

La formule magique

  • 1 L = 1 000 mL et 1 mL = 1 cm³ → donc 1 L = 1 000 cm³
  • 1 kg = 1 000 g
  • La masse se conserve toujours (changement d'état, dissolution, mélange).
  • Le volume ne se conserve pas toujours.
  • Cas classique : l'eau qui gèle augmente de volume d'environ 10 %.

On teste sur un exemple

Tu verses 100 mL d'eau dans un flacon fermé. Sur la balance : 100 g (flacon déduit).
Direction le congélateur.

  1. Masse après congélation : 100 g. Rien n'a bougé, la masse est conservée.
  2. Volume après congélation : environ 109 mL. La glace prend plus de place.
  3. Conclusion : même masse, plus grand volume → la glace est moins dense que l'eau, et

c'est pour ça qu'un glaçon flotte.

Résultat : la masse se conserve, le volume augmente. La bouteille pleine à ras bord, elle,
n'a pas le choix : elle craque.

Le piège classique

Dire « le glaçon est plus léger que l'eau ». Faux si tu compares n'importe quoi : c'est à
volume égal que la glace est plus légère. Autre piège : confondre kg et L. Un kilo, ça se
pèse ; un litre, ça se verse.

L'astuce pour retenir

« La masse est fidèle, le volume est capricieux. » Et pour l'eau qui gèle :
« Ça gèle, ça gonfle. »

Teste-toi

Réponds sans regarder la fiche — 0/3

1. Tu congèles 200 g d'eau. Après congélation, la glace pèse…

2. 1 L, c'est aussi…

3. Quand l'eau gèle, son volume…

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