"Lorsque l'eau gèle, ses molécules s'immobilisent en une structure ouverte formant des cristaux hexagonaux. Les molécules sont alors plus distantes les unes des autres que dans l'eau liquide. C'est ce qui explique que l'eau se dilate en gelant.
Le niveau de la mer augmente pour deux raisons : La dilatation thermique (également appelée effet stérique) : en raison de l'augmentation de la température, l'eau se dilate ce qui signifie que son volume augmente, L'apport d'eau douce issu de la fonte des glaces et des calottes polaires.
Lorsque l'eau est chauffée, l'augmentation de température génère une augmentation du volume d'eau. Ce phénomène est naturel, c'est l'expansion de l'eau. Un coefficient de dilatation, noté %d et fonction de l'augmentation de la température, permet de déterminer le volume supplémentaire créé.
Dans la glace, les molécules d'eau retenues par des liaisons hydrogène s'agencent selon un réseau d'hexagones qui laisse beaucoup de vide : la glace prend donc plus de place que le liquide. Les liaisons hydrogène se retrouvent aussi dans l'eau liquide mais de façon moins stable.
À volume égal, l'eau et la glace ne contiennent donc pas la même quantité de matière, car la glace est moins dense que l'eau. La glace suit le principe d'Archimède et flotte.
Elle contient des impuretés, particulièrement des bulles d'oxygène et d'azote dissous, qui se retrouvent au milieu lorsque l'eau gèle. On les voit comme une masse blanche au centre du glaçon. »
Donc, un glaçon est moins dense (plus léger pour le même volume) que l'eau a (à peu près) la même température de 0 degré. Donc, il flotte (icebergs, glaçons dans les boissons...) !
Aviez-vous déjà remarqué que lorsque de l'eau se solidifie, son volume augmente ? Par exemple si vous faites des glaçons, vous vous apercevrez que cet aspect accroit de près de 10 %. C'est d'ailleurs un cas assez rare.
On obtient une masse d'eau liquide égale à 1 kg. 1. Au cours d'un changement d'état, le volume varie. Il augmente lors de la solidification de l'eau.
Lorsqu'elle passe de 4°C à 100°C, l'eau augmente de volume et prend plus de place. Il ne rentre plus que 958 kg d'eau dans un mètre cube. A 100°C, sa masse volumique n'est plus que de 958 kg / m3 à 100°C. Entre 4°C et 100°C, le volume d'eau augmente de plus de 4%.
Quand on met le tube dans l'eau froide, l'eau redescend. Le phénomène expliquant ce que l'on observe s'appelle la dilatation thermique. Il s'agit de la dilatation des matériaux à haute température.
a est souvent de l'ordre de 10-3 °C-1 , les liquides se dilatent donc environ 20 fois plus qu'un solide. Le mercure, qui est un métal, a un coefficient de dilatation environ 5 fois plus faible que celui de la majorité des liquides.
L'eau froide reste dans le fond du bocal car elle est plus dense que l'eau chaude, c'est-à-dire que les particules d'eau sont plus rapprochées les unes des autres et elle semble donc plus lourde.
La Chine continentale, le Bangladesh, l'Inde, le Vietnam, l'Indonésie et la Thaïlande sont les pays qui abritent le plus grand nombre d'habitants qui seront sous le niveau annuel moyen des inondations côtières d'ici 2050.
Dans les conditions normales de pression, l'eau atteint sa masse volumique maximale d'environ 1 000 kg·m-3 à 3,98 °C . En-dessous de 3,98 °C , l'eau commence à se dilater lorsque la température s'abaisse (y compris au cours du gel).
La dilatation thermique des matériaux est l'augmentation de volume, généralement imperceptible, d'un corps lors de l'élévation de sa température, à pression constante. Cette dilatation s'explique par l'augmentation de l'agitation thermique des particules qui constituent le corps.
· 1 litre d'eau douce pèse 1 kg; · 1 m³ d'eau douce pèse 1 000 kg; · 1 m³ d'eau de mer pèse 1 020 kg; · Un volume d'eau douce de 1 000 mm x 1 000 mm x 1 mm (c'est-à-dire 0,001 m³) équivaut à 1 litre et pèse donc 1 kg.
La solidification est le passage de la matière de l'état liquide à l'état solide. Le mélange réfrigérant constitué de glace pilée et de sel permet d'obtenir un milieu dont la température est inférieure à 0°C.
Lorsque l'eau liquide se solidifie, celle-ci prend environ 10 % de volume supplémentaire. Il s'agit par ailleurs d'un cas plutôt rare dans la Nature.
Il y a donc plus de "vide" dans la glace que dans l'eau liquide et c'est pourquoi la glace est moins dense. L'eau ne peut pas se comprimer ni augmenter de volume (principe de Pascal) toutefois si son état change par exemple en se changeant en glace, sans changer de masse, elle augmente de volume."
2) Les changement d'état
Fusion : passage de l'état solide à l'état liquide. Vaporisation : passage de l'état liquide à l'état gazeux. Liquéfaction : passage de l'état gazeux à l'état liquide. Solidification : passage de l'état liquide à l'état solide.
Lors du changement d'état d'un corps pur, des liaisons fortes se créent ou se cassent entre les molécules. Cela explique la variation du volume que le corps pur occupe selon son état. Lors du changement d'état d'un corps pur, il y a conservation de la masse alors que le volume varie.
La plupart des liquides se contractent si leur température baisse. L'eau est différente. L'eau se contracte jusqu'à 4 oC, ensuite elle se dilate jusqu'à ce qu'elle se solidifie. La glace est moins dense que l'eau liquide, parce que l'état ordonné laisse des lacunes qui sont remplies dans l'état désordonné.
Une pratique légale, mais réglementée. Les industriels doivent respecter un poids minimal : ce poids est fixé à 450 grammes pour un litre de crème glacée.
Parce que l'eau solide, la glace, occupe plus de place que l'eau liquide, contrairement à la plupart des corps. Quand l'eau liquide se transforme en glace, les molécules d'eau se rangent et s'éloignent les unes des autres… en prenant plus de place.