C'est ce qu'on appelle l'état de surfusion. L'explication réside dans le fait que même en dessous de 0°C, la réaction de congélation de l'eau ne se déclenche pas spontanément : elle a besoin d'une perturbation pour démarrer. Cette perturbation peut être une vibration, une impureté, un choc, etc.
La surfusion est un état métastable de la matière dans lequel un liquide dont la température est sous le point de solidification demeure à l'état liquide au lieu de passer à l'état solide.
L'eau en surfusion (encore liquide en dessous de 0 °C) se transforme en glace quand les molécules d'eau s'associent entre elles pour former des tétraèdres (pyramides à quatre faces). Pour que la glace se forme, il faut d'abord de petits noyaux ou graines de glace au sein du liquide.
Re : Gel de l'eau et mouvement de l'eau
La seule différence entre l'eau au repos et l'eau au mouvement est que l'eau en mouvement dissipe de l'énergie par viscosité. Un écoulement turbulent à haute vitesse sera plus chaud qu'une eau statique et ne gèlera donc pas à la même température extérieure.
La solidification est le passage de l'état liquide à l'état solide. La fusion est le passage de l'état solide à l'état liquide. La vaporisation est le passage de l'état liquide à l'état de vapeur. La liquéfaction est le passage de l'état de vapeur à l'état liquide.
Surfusion et solidification
Pour réaliser cet exploit, il faut refroidir l'eau très précautionneusement, par exemple dans un extérieur calme ou un congélateur bien isolé des vibrations. Si vous avez de la chance et du doigté, vous pourrez obtenir de l'eau liquide à -15°C ! C'est ce qu'on appelle l'état de surfusion.
· 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.
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...) ! Un autre liquide, en formant les "glaçons", les verrait couler dans son milieu.
En 2010, des chercheurs menant des expériences à l'installation européenne de rayonnement synchrotron (ESRF) ont affirmé que l'eau pouvait se trouver sous une forme surfondue. Il s'agit d'un état de non-gel situé dans un intervalle de température allant de 0 °C à -39 °C.
Re : Pourquoi l'eau des rivières ne gèle pas ? Elle change de phase si sa température descend en dessous de 0°C y'a pas de doute et le mouvement n'y change rien, si ce n'est que la puissance des pertes thermiques pour geler un courant d'eau est plus importante que pour une masse statique.
On la trouve sous les trois états : état liquide : mer, fleuve, rivière, pluie, brouillard, … état solide : glace, neige, verglas, … état gazeux : invisible tout autour de nous.
Formation. La température de congélation de l'eau-c'est-à-dire de l'eau douce-au repos est de 0° C . En revanche, la température de congélation de l'eau de mer est inférieure à 0°C; de plus, elle varie avec le degré de salinité. Plus le degré de salinité est élevé, plus la température de congélation est basse.
L'eau en surfusion, c'est-à-dire toujours liquide en dessous de 0 °C, se transforme en glace quand les molécules d'eau s'associent entre elles pour former des tétraèdres (pyramides à quatre faces).
De l'eau chaude à la place de l'eau froide
20 à 30 minutes plus tard, les glaçons sont prêts ! L'eau chaude possède en effet la particularité de geler plus rapidement que l'eau froide. On appelle ce procédé l'effet Mpemba, baptisé à partir du nom de son découvreur Erasto Mpemba.
Cela demande de l'énergie, comme de la chaleur. Une fois à l'état liquide, les molécules sont liées ensemble par des forces moins puissantes, dites de Van der Waals. Du coup, les molécules peuvent bouger, et le liquide s'écouler.
La vodka se sert glacée.
Certains la servent même dans un verre givré. La bouteille de vodka se place sans problème dans un congélateur, car elle ne se transforme en glace qu'à - 114 °C, bien loin des - 18 °C du congélateur.
Pour ceux qui veulent s'amuser à congeler leurs rhums, va falloir effectivement s'accrocher ! Comptez -30°C~35°C environ pour geler un rhum à 40~50%% d'alcool.
"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.
Parce qu'il est moins dense que l'eau liquide ! Mets une bouteille en plastique remplie aux trois quarts d'eau au congélateur.
Si les icebergs flottent sur l'eau, c'est qu'ils sont moins denses que l'eau liquide. Cela veut dire qu'un iceberg, qui est de l'eau solide, prend plus de place que la même masse d'eau sous forme liquide.
Un litre d'huile pèse 850 grammes.