1x07 - La congélation instantanée




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Afin de réussir cette expérience, il est important de ne rien bouger dans le congélateur durant le refroidissement ; par ailleurs, le temps nécessaire varie selon les congélateurs, si le congélateur est plein ou non, selon la température initiale de l'eau et évidemment selon le volume d'eau à refroidir. C'est par essais successifs que l'on trouvera la bonne durée de congélation. C'est environ 2 heures pour une bouteille PET de 0,5 L. N'utilisez pas de bouteille en verre, elle risque d'exploser.

Il est également possible de réaliser cette expérience avec de l'eau gazeuse ; les gaz dissous peuvent se mouvoir dans l'eau, ce qui créé un mouvement similaire à l'agitation thermique : l'eau ne gèlera pas même lorsque la température est inférieure à 0 °C. En secouant, on libère ces gaz, qui ne stabiliseront plus l'eau liquide à une température inférieure à 0 °C : l'eau va geler.

Le phénomène de congélation libère de l'énergie (puisqu'il faut chauffer la glace pour qu'elle fonde, on gagne de l'énergie en fabriquant de la glace). On appelle cette énergie enthalpie de fusion, ou plus communément chaleur latente de fusion. Tant que cette énergie est plus petite que celle nécessaire à créer une interface solide-liquide, l'eau ne gèle pas. Si la température diminue durant ce laps de temps, l'eau est à l'état de surfusion. On peut, en laboratoire, produire de l'eau pure en surfusion jusqu'à -38 °C environ.