Physique-chimie · CAPCAP
Changements d'état : exercices corrigés pour le CAP
Publié le 9 novembre 2026 · Mis à jour le 9 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
- Un changement d'état est le passage d'un corps pur d'un état physique à un autre : solide, liquide ou gazeux.
- Tout changement d'état demande un transfert thermique : le corps reçoit de la chaleur ou en cède.1
- Les quatre noms à connaître en cuisine et en atelier : fusion, solidification, vaporisation (évaporation) et liquéfaction.26
- Sur une courbe de température, un palier horizontal signale qu'un changement d'état est en cours.
- La masse ne change pas quand l'état change ; pour passer du volume à la masse, on utilise .45
Comment utiliser ces exercices
Ces exercices te font travailler les changements d'état, une notion qui vient juste après la différence entre température et chaleur. Ils sont classés du plus simple au plus complet. Commence par chercher seul(e), crayon en main, sans regarder la correction. Si tu bloques, ouvre d'abord un indice, puis seulement la correction.
Une bonne habitude : avant de répondre, note toujours l'état de départ et l'état d'arrivée du corps. Le nom du changement d'état et le sens du transfert de chaleur s'en déduisent presque toujours.
Rappel rapide du cours
Les noms des changements se retiennent par paires de sens opposés :
| Passage | Nom |
|---|---|
| solide vers liquide | fusion |
| liquide vers solide | solidification6 |
| liquide vers gaz | vaporisation (évaporation dans la vie courante)6 |
| gaz vers liquide | liquéfaction6 |
Les états se définissent par des températures : par exemple, à la pression atmosphérique normale, l'eau est liquide entre 0 °C et 100 °C.6
Pièges à éviter avant de te lancer
Les exercices
Exercice 1 Reconnaître les trois états
Pour chaque situation, donne l'état physique de la matière :
a) un glaçon sorti du congélateur ; b) l'eau qui coule d'un robinet ; c) la vapeur d'eau, invisible, qui se trouve juste au-dessus d'une casserole d'eau qui bout ; d) une barre de chocolat dans un placard frais.
Indice 1
Pense aux trois états de l'eau : glace, eau liquide, vapeur.2
Indice 2
Un solide garde sa forme ; un liquide prend celle du récipient ; un gaz occupe tout l'espace.
Voir la correction pas à pas
a) Le glaçon garde sa forme : il est à l'état solide.
b) L'eau du robinet coule et s'adapte au récipient : elle est à l'état liquide.
c) La vapeur d'eau est invisible et se répand dans l'air : elle est à l'état gazeux.
d) La barre de chocolat garde sa forme : elle est à l'état solide.
Pour reconnaître un état, observe si la matière garde sa forme, épouse celle du récipient ou se répand partout.
Exercice 2 Nommer les changements d'état
Donne le nom du changement d'état dans chaque cas :
a) un glaçon qui devient de l'eau liquide ; b) de l'eau liquide mise au congélateur qui devient de la glace ; c) du linge mouillé qui sèche sur un fil, l'eau passant dans l'air ; d) de la vapeur d'eau qui se transforme en gouttes sur un miroir de salle de bain.
Indice 1
Écris d'abord l'état de départ, puis l'état d'arrivée.
Indice 2
Les noms à disposition : fusion, solidification, vaporisation, liquéfaction.
Voir la correction pas à pas
a) Départ : solide ; arrivée : liquide. C'est la fusion.
b) Départ : liquide ; arrivée : solide. C'est la solidification.6
c) L'eau passe de liquide à gaz : c'est la vaporisation, que l'on appelle ici évaporation.6
d) La vapeur passe de gaz à liquide : c'est la liquéfaction.6
Les quatre noms vont par paires de sens contraires : fusion et solidification, vaporisation et liquéfaction.
Exercice 3 Apport ou perte de chaleur ?
Pour chaque situation, indique si la matière reçoit ou perd de la chaleur :
a) du beurre qui fond dans une poêle ; b) de l'eau qui se transforme en glace dans un bac à glaçons ; c) de l'eau qui s'évapore dans une casserole sur le feu ; d) de la buée qui se forme sur une vitre froide.
Indice 1
Un changement d'état nécessite toujours un transfert thermique.1
Indice 2
Chauffer, c'est apporter de la chaleur ; refroidir, c'est en retirer.
Voir la correction pas à pas
a) Le beurre est chauffé par la poêle : il reçoit de la chaleur.
b) L'eau est refroidie par le congélateur : elle perd de la chaleur.
c) La casserole est sur le feu : l'eau reçoit de la chaleur.
d) La vapeur se liquéfie au contact de la vitre froide : elle perd de la chaleur.
Passage vers un état où la matière est plus agitée (solide vers liquide, liquide vers gaz) : elle reçoit de la chaleur. Le sens inverse : elle en perd.
Exercice 4 Lire un tableau de mesures
Dans un atelier de cuisine, un élève chauffe régulièrement un glaçon et relève la température toutes les 2 minutes. On observe que la température reste à 0 °C de la 4e à la 8e minute, pendant que le glaçon fond.
| Temps (min) | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Température (°C) | -8 | -3 | 0 | 0 | 0 | 5 |
- Quelle est la durée du palier de température ?
- Quel changement d'état se produit pendant ce palier ?
- Que devient la température après la fin de ce changement d'état ?
Indice 1
La durée est la différence entre l'instant de fin et l'instant de début du palier.
Indice 2
Pendant le palier, le glaçon fond mais la température ne bouge pas.
Voir la correction pas à pas
- Le palier commence à 4 min et se termine à 8 min. Durée : min.
- Le glaçon passe de l'état solide à l'état liquide : c'est la fusion.
- Une fois toute la glace fondue, l'eau liquide continue de recevoir de la chaleur et sa température remonte : on relève 5 °C à 10 min.
Un palier horizontal sur une courbe de température signale un changement d'état en cours. La durée du palier se calcule par soustraction des instants.
Exercice 5 Évolution de la température avant la fusion
On reprend l'expérience précédente. Au départ, le glaçon est à -8 °C et la fusion démarre quand il atteint 0 °C.
- De combien de degrés Celsius la température a-t-elle augmenté avant le début du palier ?
- Le glaçon était-il en train de changer d'état pendant cette montée ? Justifie.
Indice 1
Calcule l'écart : température d'arrivée moins température de départ.
Indice 2
Pense à ce que fait la température pendant un changement d'état.
Voir la correction pas à pas
- L'écart se calcule par soustraction : . La température a augmenté de 8 °C.
- Non. Pendant cette montée, le glaçon reste solide et sa température change. Le changement d'état commence quand la température se stabilise à 0 °C.
Quand la température varie, le corps se réchauffe sans changer d'état ; quand elle reste stable pendant l'apport de chaleur, c'est qu'un changement d'état a lieu.
Exercice 6 Du volume à la masse
Un cuisinier prépare 250 cm³ d'eau liquide. Pour ce calcul, on prend une masse volumique de l'eau g/cm³.
- Calcule la masse de cette eau avec la relation .5
- Il met cette eau au congélateur et elle se solidifie entièrement. Quelle est la masse de glace obtenue ? Justifie.
Indice 1
Remplace et par leurs valeurs en gardant les unités.
Indice 2
Pense à ce qui se conserve lors d'un changement d'état.
Voir la correction pas à pas
- On écrit : .
- On calcule : g.
- La solidification est un changement d'état : la masse se conserve.4 La glace obtenue pèse donc elle aussi 250 g.
Le volume peut changer avec l'état, mais la masse reste la même. La relation permet de passer du volume à la masse quand on connaît la masse volumique.
Exercice 7 Situation professionnelle : le sirop à la grenadine
En cuisine, un apprenti fabrique des glaçons à la grenadine. Il verse du sirop dilué dans un bac, le place au congélateur, puis plus tard sort les glaçons et les pose dans un verre à température ambiante. Au bout d'un moment, le liquide du verre devient frais ; une buée se forme sur l'extérieur du verre.
- Nomme le premier changement d'état et indique le sens du transfert thermique.
- Nomme le deuxième changement d'état et indique le sens du transfert thermique.
- D'où vient la buée sur la paroi du verre et quel est le nom du changement d'état correspondant ?
- Explique pourquoi la température du liquide reste basse tant qu'il reste des glaçons.
Indice 1
Découpe l'histoire en étapes : bac, congélateur, verre.
Indice 2
La buée est de l'eau liquide : d'où vient-elle, de quel état ?
Indice 3
Pense au palier : tant que la fusion dure, la température reste stable.
Voir la correction pas à pas
- Les glaçons passent de l'état solide à l'état liquide : c'est la fusion. Ils reçoivent de la chaleur de l'air ambiant et du liquide.
- La buée est formée de minuscules gouttes d'eau liquide. Elles viennent de la vapeur d'eau présente dans l'air, qui touche la paroi froide : c'est la liquéfaction.6 La vapeur perd de la chaleur.
- Tant que les glaçons fondent, la chaleur reçue sert surtout à les faire changer d'état et non à réchauffer la boisson : la température reste basse et presque stable, un peu comme sur le palier d'une courbe de température (la boisson est un mélange, pas un corps pur).
Une même situation de cuisine enchaîne plusieurs changements d'état. Pour chacun, il suffit de nommer l'état de départ, l'état d'arrivée et de décider si la matière reçoit ou perd de la chaleur.
Les questions qu'on se pose
Comment savoir si un changement d'état est en cours sur une courbe de température ?
Cherche un palier : un segment horizontal où la température reste stable alors que la matière continue de recevoir de la chaleur. Pour un corps pur, c'est le signe d'un changement d'état. Quand la courbe monte ou descend, le corps se réchauffe ou se refroidit sans changer d'état.
Quelle différence entre évaporation et vaporisation ?
Dans ces exercices, on retient que le passage de l'état liquide à l'état gazeux s'appelle la vaporisation, et que dans la vie courante on parle souvent d'évaporation.6 Retiens surtout le sens : liquide vers gaz, avec un apport de chaleur.
Pourquoi la masse ne change-t-elle pas quand l'eau gèle ?
Parce que la matière est la même avant et après : seul l'état physique change. La masse se conserve lors d'un changement d'état.4 Ce qui peut changer, c'est le volume occupé, donc la masse volumique.
Sources
Programme visé : Physique-chimie, classes préparatoires au CAP, voie professionnelle · Ministère de l'Éducation nationale et de la Jeunesse
- Physique-chimie, classes préparatoires au CAP, voie professionnelle, Ministère de l'Éducation nationale et de la Jeunesse. Consulté le 9 novembre 2026.
- Organisation et transformations de la matière — Physique-Chimie, Éduscol. Consulté le 9 novembre 2026.
- Édubase — Aborder les changements d'états, Éduscol. Consulté le 9 novembre 2026.
- Ressource pédagogique Éduscol — Physique-Chimie CAP, Éduscol. Consulté le 9 novembre 2026.
- Inscrire son enseignement dans une logique de cycle — Physique-Chimie, Éduscol. Consulté le 9 novembre 2026.
- Les changements d'états du sirop à l'eau — Activités et trace écrite, Académie de Lyon. Consulté le 9 novembre 2026.
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