La surfusion

mercredi 17 octobre 2012
par  ACHETTE B.


A la demande de mes élèves je mets le protocole à suivre pour voir de l’eau se solidifier en direct. Ce phénomène s’appelle la surfusion. La théorie de cette expérience est assez compliqué. Je ne ferai qu’un encart en bas de cette page.


Vidéo non réalisée par l’auteur du site.


Matériel :


Un congélateur à -18°C (3 étoiles sur la façade) -* Une petite bouteille d’eau plate neuve sortie du magasin. (50cL)


Protocole :


-* Placez tout simplement la bouteille dans votre congélateur pendant 2 ou 3 h. Pas plus.


-* Le congélateur ne doit pas trop vibrer ou bouger car sinon cela déclencherai la solidification.


-* Sortez la bouteille du congélateur très délicatement. L’eau doit encore être liquide, sinon c’est que l’expérience n’a pas fonctionné. Donnez alors un coup sec dessus.


-* La solidification doit commencer et se propager à l’ensemble de la bouteille.


Quelques raisons de l’échec de l’expérience :


- L’eau n’est pas pure. La bouteille n’est pas neuve ou est ouverte.


- Le congélateur a subit trop de chocs ou vibrations. -La bouteille est restée trop longtemps ou pas assez au frais.


La théorie


En cinquième, nous avons vu la courbe de solidification de l’eau ci-dessous. L’eau se solidifie à 0°C et tant que toute l’eau n’est pas solidifiée, la température du mélange eau+glace reste à 0°C, c’est le palier de solidification. JPEG - 179.7 ko Or en réalité cette courbe ne représente pas tout a fait la réalité. En fait, il existe "un petit creux" sur cette courbe (en orange), juste avant d’atteindre le palier de solidification. Lorsque l’on arrive à placer, l’eau dans ce petit creux, l’eau est liquide mais pourtant elle est à -1 ou -2°C. Il lui manque juste un peu d’énergie pour se solidifier. Cet état est très instable et d’habitude il ne remarque même pas car nos congélateur vibrent en permanence et provoque la solidification. JPEG - 8.9 ko


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