L’eau peut être plus froide que la glace et rester liquide ? C’est super cool !
Liens du programme scolaire australien
- Sciences >Sciences chimiques >Année 3 > ACSSU046
- Sciences. > Sciences chimiques > Année 5 > ACSSU077
Vous aurez besoin
- de 20 mL d’eau en bouteille
- propre, un gobelet en plastique sec à surface lisse
- un bol à fond plat
- des glaçons
- 4 cuillères à soupe de sel
- un thermomètre propre et sec.
Essayez ceci
- Verse l’eau dans la tasse et mets la tasse dans le bol.
- Remplit le bol de glaçons. Assurez-vous qu’aucun glaçon ne tombe dans la tasse d’eau et que le niveau des glaçons dans le bol est plus élevé que le niveau de l’eau dans la tasse.
- Sparez deux cuillères à soupe de sel uniformément sur les glaçons. Évitez de mettre du sel dans la tasse.
- Placez le thermomètre dans la tasse d’eau.
- Laissez la tasse d’eau refroidir. Pour le reste de l’expérience, veillez à ne pas heurter le gobelet d’eau pendant qu’il refroidit.
- Après 10 minutes, ajoutez prudemment plus de glace dans le bol comme à l’étape 3.
- Répétez l’étape 4.
- Laissez le gobelet d’eau refroidir pendant encore 10 minutes ou jusqu’à ce que la température de l’eau soit inférieure à 0°C.
- Une fois que l’eau est inférieure à 0°C, retirez prudemment le thermomètre.
- Déposez un morceau de glace dans la tasse d’eau et observez ce qui se passe dans la tasse d’eau.
Enquête complémentaire
Essayez différentes façons de faire geler l’eau, par exemple en frappant la tasse ou en laissant tomber différents objets dans l’eau.
Que se passe-t-il si vous essayez de verser l’eau surfondue sur un glaçon ?
Essayez de surfondre différents types de liquides, comme une boisson gazeuse ou de l’eau de pluie. Quels liquides sont plus faciles à surfusionner ?
Que se passe-t-il ?
En refroidissant lentement l’eau, celle-ci reste liquide en dessous de son point de congélation. C’est ce qu’on appelle la « surfusion ». Lorsque le glaçon est déposé dans l’eau, l’eau gèle soudainement et se transforme en glace. Cela se produit parce que le glaçon permet à l’eau surfondue de faire pousser de nouveaux cristaux de glace.
Le point de congélation de l’eau est de 0°C. Cela signifie que l’eau passe normalement de l’état liquide à l’état solide lorsqu’elle est refroidie à 0°C. Cependant, si l’eau est suffisamment pure, et si elle est refroidie assez lentement, l’eau peut rester liquide même lorsqu’elle est plus froide que 0°C. L’eau surfondue ne se transforme pas en glace lorsqu’elle refroidit, car elle est trop pure pour que des cristaux de glace se forment. Les cristaux de glace ont besoin de quelque chose sur lequel se développer pour se former. Les cristaux de glace peuvent se développer sur des grains de poussière, des impuretés dans l’eau ou la glace elle-même.
Dans cette activité, l’eau en bouteille est pure ; elle ne contient pas de poussière ou d’impuretés. Comme la surface de la tasse est lisse, elle ne contient pas de bosses sur lesquelles des cristaux peuvent se former. Par conséquent, l’eau peut être surfondue. Cependant, lorsque vous ajoutez un glaçon, celui-ci permet à de nouveaux cristaux de glace de se développer et fait que l’eau se transforme presque instantanément en glace.
Liens du monde réel
Certains nuages sont constitués de gouttelettes d’eau surfondue. Par exemple, les nuages altocumulus sont principalement constitués de gouttelettes d’eau à environ -10°C. Ces gouttelettes d’eau surfondue peuvent poser des problèmes aux avions. Si les gouttelettes d’eau touchent un avion, elles peuvent soudainement geler et créer une couche de glace sur l’extérieur de l’avion. La glace peut affecter la façon dont l’air se déplace autour de l’extérieur de l’avion et faire en sorte que les instruments tels que les indicateurs de vitesse soient incorrects.