La surfusion est due à l'énergie de tension superficielle à l'interface solide-liquide. De manière simplifiée, on peut considérer que dans un liquide libre d'impuretés, les petits germes de solide en voie de congélation sont instables car ils sont refondus par l'agitation thermique.
La surfusion est l'état de la matière quand elle reste liquide alors que sa température descend en dessous de sa température de solidification.
En effet, la cristallisation est un phénomène physique exothermique. Cela explique que l'eau à exactement 0°C ne gèle pas. En effet, dès qu'un cristal apparaît, il produit la chaleur exactement nécessaire pour le re=dissoudre.
La température de solidification de l'eau pure est de 0°C. Elle reste la même pendant toute la durée de la solidification de l'eau pure. C'est à cette température que s'effectue le changement d'état de l'eau liquide en eau solide. Chaque corps pur a une température de changement d'état qui le caractérise.
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.
Record : de l'eau liquide à -42,55 °C.
Il convient de bouillir l'eau pendant plusieurs minutes jusqu'à ébullition, puis de la laisser se refroidir. Il faut noter que cette astuce permet d'avoir des glaçons facilement, mais elle permet surtout d'avoir des glaçons transparents. Une fois l'eau refroidie, il faut la placer dans le moule à glaçons.
La masse d'eau totale de l'hydrosphère n'évolue pas au cours des siècles et reste infiniment constante. L'eau s'évapore, forme la vapeur d'eau qui, en se transformant en pluie, va alimenter les mers, les cours d'eau et les nappes souterraines.
Différents états de l'eau : solide – liquide – gazeux. Changements d'état de l'eau : vaporisation (évaporation, ébullition), liquéfaction, solidi- fication, fusion.
L'antigel courant contient de l'éthylène-glycol, un liquide miscible à l'eau en toutes proportions. L'eau gèle à 0 °C et l'éthylène-glycol à -11,5 °C et pourtant le mélange supporte des températures bien plus basses sans se solidifier.
Bien calculer la profondeur hors gel des fondations
Les DTU, plus spécifiquement DTU 13.11 Travaux de fondations superficielles, conseillent une profondeur minimum de 50cm en zone tempérée (littoral, vallée et plaine). En zone montagneuse, la profondeur minimale conseillée est de 1 mètre.
L'eau de surface initialement douce se retrouve remplacée par de l'eau située dans une couche immédiatement en dessous. Mais plus on descend en profondeur et plus l'eau est froide car les rayons du soleil sont absorbés par toutes les couches supérieures.
En s'accumulant sur le lac gelé, elle va exercer une pression à cause de son poids et, dès que ça va dépasser ce que la glace peut supporter, ça va pousser l'eau liquide à travers les fissures qu'il y a toujours dans la glace. Et c'est ça, la principale source d'eau qu'on voit sur les lacs.»
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 masse et le volume lors d'un changement d'état
La masse ne change pas, car le nombre de particules ne change pas. Lorsqu'un glaçon fond, la masse d'eau liquide obtenue est égale à celle du glaçon.
L'eau liquide à 20 °C a une masse volumique de 1kg/l. Cela signifie qu'un litre d'eau pèse 1 kg.
Changement de pression
Plus on monte en altitude, plus elle baisse puisque l'air se raréfie. Les molécules de l'eau perdent donc leur cohérence plus vite puisqu'il y a moins d'air pour « peser » sur elles : résultat, à chaque palier de 300 mètres, l'eau bout à 1 degré de moins.
En 2050, plus de cinq milliards de personnes auront du mal à accéder à de l'eau. Plus de cinq milliards de personnes pourraient avoir des difficultés à accéder à de l'eau en 2050, a mis en garde mardi l'Organisation météorologique mondiale.
Pourquoi la date de 2030 figure-t-elle dans le nom? En 2008, nous avons calculé que si rien ne changeait, nous aurions en 2030 un déficit d'eau douce de 60 %. Concrètement, l'humanité dispose de 4200 km3 d'eau potable par an que nous pouvons prélever de manière durable.
L'augmentation de la demande et la mauvaise gestion des ressources. Ces prochaines années, la demande et la diversification des postes de demande de consommation d'eau vont fortement augmenter, multipliant les risques de pénurie d'eau dans certaines régions et le stress hydrique des régions les plus arides.
L'eau chaude gèle plus vite que l'eau froide. Enfin… Dans certaines conditions. Il s'agit d'un phénomène connu depuis très longtemps, mais qui n'est pris au sérieux par la communauté scientifique depuis les années 1960.
La première réponse peut s'expliquer par l'installation d'une nouvelle connexion d'eau. En effet, un nouveau tuyau peut entrainer des glaçons de mauvais goût. Ces mauvaises odeurs peuvent également être liées à une ligne d'alimentation en eau mal installée.
De l'eau chaude à la place de l'eau froide
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.