A 0°C, l'eau commence à se transformer en glace. Tant que les deux états de l'eau, solide et liquide, sont en présence, la température à l'intérieur du tube à essai reste constante : 0°C.
L'eau en surfusion, c'est-à-dire toujours liquide en dessous de 0 °C, ne se transforme en glace que si ses molécules s'organisent pour former des pyramides à quatre faces. Quand les conditions sont réunies il se forme d'abord sune sorte de glace intermédiaire, à la structure à mi chemin entre la glace et le liquide.
Record : de l'eau liquide à -42,55 °C. Il y a quelques jours, des chercheurs annonçaient que l'eau était en réalité composée de deux liquides susceptibles d'être séparés. Aujourd'hui, une autre équipe nous apprend qu'elle peut rester liquide jusqu'à une température inférieure à -40 °C.
Quand l'eau liquide gèle, il y a un mélange d'eau et de glace. On observe un palier de température à 0°C. Puis, lorsque la température est inférieure à 0°C, l'eau est totalement solide.
Normalement, l'eau gèle quand sa température chute sous la barre des 0°C. Les molécules d'hydrogène et d'oxygène sont moins actives. Il se forme alors des cristaux de glace, un procédé nommé "nucléation".
Contrairement à une idée répandue, l'eau ne gèle pas forcément à 0°C. Si elle est assez pure, elle peut rester liquide à des températures négatives. Ce phénomène, que l'on appelle surfusion, a donné lieu à de nombreuses vidéos amateurs sur le web.
A quelle température gèle l'eau ? Pas toujours à 0 °C, pas même forcément à –40 °C : il faut parvenir à –48 °C pour être sûr de transformer l'eau en glace.
Une piscine gelée, c'est possible !
Ce phénomène a lieu lorsque la température de l'air passe d'une valeur positive à une valeur inférieure ou égale à 0 °C.
Maintenez l'eau en mouvement
Vous pouvez par exemple disposer une ou plusieurs balles en plastique, comme des balles de ping-pong, sur la surface de l'eau. Au moindre souffle de vent, les balles dériveront et empêcheront les cristaux de glace de se former.
Impossible de congeler avec de l'eau, du mercure, voire même de l'alcool car sous leur phase liquide la température est trop élevée. En revanche avec de l'azote liquide ou du co2 liquéfié, oui c'est possible car leur température est suffisamment basse.
La valeur d'un thermomètre humide de 35°C est souvent présentée comme létale. Mais cette valeur est théorique, et les dernières études (avec résultats empiriques) montrent que cette valeur serait plutôt autour de 31°C.
D'après une étude récente menée sur des jeunes hommes et femmes en pleine santé, la limite de température humide supportable par nos corps serait en fait plus proche des 31 degrés, soit une température extérieure de 31 degrés combinée à un taux d'humidité de 100%, ou de 38 degrés si le taux est de 50%.
Le froid le plus redoutable qui a régné en Polynésie française est, lui, de... 2,3 °C. Mais la température la plus basse qui puisse exister est de... -273,16°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. Pour que l'eau gèle et forme de la glace, elle doit d'abord être refroidie jusqu'à son point de congélation.
Parce qu'elle est salée ! En effet, l'eau de mer contient en moyenne 35 grammes de sel par litre. Le sel dissout dans l'eau lui permet de rester liquide même quand sa température atteint zéro degré.
La faible salinité et le climat continental expliquent que les eaux les moins salées du nord-ouest gèlent fréquemment en hiver contraignant notamment l'utilisation de brise-glace pour dégager le port d'Odessa en janvier et février.
Dans le cas d'une chaussée constituée en béton ou ciment, les études permettent d'avancer que la profondeur de protection contre le gel doit être supérieure à celle d'une chaussée constituée en béton bitumineux, soit de 50 à 75 mm (2 à 3 pouces) de plus que les profondeurs indiquées au tableau.
Comme le processus de convection est élevé dans l'eau chaude, ce qui la conduit à perdre sa chaleur accumulée plus rapidement que l'eau froide, l'agitation qui la caractérise agit à l'encontre du processus de surfusion, ce qui lui permet de geler plus rapidement.
Pour ces raisons, contrairement à d'autres oiseaux, les poules ne se baignent pas, leur plumage n'est pas adapté à cette activité. Il vaut donc mieux éviter de le faire sauf cas exceptionnel, comme une parasitage important par exemple.
A la sortie de la piscine
Il est pourtant important d'enfiler un manteau et de protéger votre cou d'un éventuel coup de froid. Pensez aussi à vous couvrir la tête avec un bonnet ou une casquette. Si vous n'en avez pas, utilisez votre écharpe comme un foulard, le temps de vous rendre dans un endroit chauffé ou couvert.
bien s'équiper : pour réduire les risques de chocs thermiques et vous protéger du froid, pensez à nager avec une combinaison, un bonnet de natation et pourquoi pas des chaussons en néoprène. Les combinaisons présentent aussi l'avantage d'augmenter la flottabilité et de vous apporter un confort de nage supplémentaire.
Mouillez-vous la nuque, les mains et les pieds avant de vous immerger. Cela permettra à votre corps de s'acclimater et d'éviter les chocs thermiques.
Utilisez la laine, la polaire ou le duvet comme une couche intermédiaire épaisse qui isolera votre corps et évitez de porter du coton comme couche de base. Des bottes épaisses, des gants épais et un bon chapeau sont indispensables pour rester au chaud quand il fait particulièrement froid dehors.
Quelle est la température la plus basse à la surface de la Terre ? -98°C d'après des mesures satellites récentes. Cette température extrême a été enregistrée sur la calotte glaciaire du milieu de l'Antarctique au cours d'un long hiver polaire.
Pour passer des degrés Celsius aux kelvins, il suffit d'ajouter 273,14 degrés. Par exemple une pièce à 20°C est, pour un physicien, environ à 293 K (kelvins). Le zéro absolu où tout est immobile est donc à -273,14 °C, et il est donc clair qu'on ne pourra jamais descendre en dessous de cette température.