"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.
Ainsi lorsque la glace se forme, les molécules d'eau s'éloignent les unes des autres, s'arrêtent et se figent. La glace est donc moins dense que l'eau et donc, plus volumineuse en raison d'une distance légèrement supérieure séparant les molécules.
Cela explique aussi que lorsqu'une bouteille ou une canalisation pleine d'eau gèle, elle se brise : la glace étant moins dense que l'eau liquide, une même quantité d'eau occupe un volume plus grand sous forme de glace qu'à l'état liquide; cela signifie qu'en gelant l'eau se dilate, faisant éclater bouteilles et ...
En cause : la croissance démographique, l'évolution des modes de consommation alimentaire ou encore les besoins accrus en énergie.
Au cours d'un changement d'état, le volume varie. Il augmente lors de la solidification de l'eau. Une bouteille remplie d'eau mise au congélateur éclate sous la pression due à l'augmentation du volume de la glace. L'eau à l'état solide occupe donc un volume plus grand que l'eau à l'état liquide.
"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.
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.
Comme il y a moins de particules dans un même volume, cette structure est moins dense que sa phase liquide2. A volume égal, la glace est donc moins lourde que l'eau, c'est la raison pour laquelle elle flotte.
La Chine continentale, le Bangladesh, l'Inde, le Vietnam, l'Indonésie et la Thaïlande sont les pays qui abritent le plus grand nombre d'habitants qui seront sous le niveau annuel moyen des inondations côtières d'ici 2050.
La glace occupe donc un plus grand volume que l'eau liquide. À volume égal, l'eau et la glace ne contiennent donc pas la même quantité de matière, car la glace est moins dense que l'eau. La glace suit le principe d'Archimède et flotte.
Aviez-vous déjà remarqué que lorsque de l'eau se solidifie, son volume augmente ? Par exemple si vous faites des glaçons, vous vous apercevrez que cet aspect accroit de près de 10 %. C'est d'ailleurs un cas assez rare.
Car la glace est moins dense que l'eau. Ce solide occupe plus de place dans la bouteille que le liquide.
Lors d'un changement d'état, le volume de matière peut varier alors que la masse reste constante. En effet, lors de la solidification de l'eau, le volume augmente alors que la masse d'eau reste constante.
Élévation du niveau de la mer
Le niveau de la mer augmente pour deux raisons : La dilatation thermique (également appelée effet stérique) : en raison de l'augmentation de la température, l'eau se dilate ce qui signifie que son volume augmente, L'apport d'eau douce issu de la fonte des glaces et des calottes polaires.
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...) !
Lorsqu'elle passe de 4°C à 100°C, l'eau augmente de volume et prend plus de place. Il ne rentre plus que 958 kg d'eau dans un mètre cube. A 100°C, sa masse volumique n'est plus que de 958 kg / m3 à 100°C. Entre 4°C et 100°C, le volume d'eau augmente de plus de 4%.
[CC / Climate Central]. La fonte des glaces est actuellement telle que près de 300 millions de personnes dans le monde risquent d'être touchées par la montée des eaux d'ici à 2050. Dont des centaines de milliers en France, comme le rapporte une récente étude publiée dans la revue Nature Communications.
En Europe, Londres (Royaume-Uni) ou encore Venise (Italie) ne sont pas en reste. En France, des villes comme Bordeaux et ses alentours, la région de Saint-Nazaire et les villages de la côte montpelliéraine pourraient être les premières à disparaître sous les eaux.
1/ Les Pays-Bas.
· 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.
La masse volumique de la glace est plus faible que celle de l'eau, donc pour 1 kg d'eau (1L), on aura 1 kg de glace mais à un volume plus grand (1L et des brouettes).
Une pratique légale, mais réglementée. Les industriels doivent respecter un poids minimal : ce poids est fixé à 450 grammes pour un litre de crème glacée.
L'eau solide devient liquide à 0°C. Si, à pression normale, on chauffe un glaçon, la température du glaçon va augmenter jusqu'à atteindre 0°C. Puis lorsque le glaçon fond, la température reste à 0°C (c'est le palier de température). Une fois le glaçon totalement liquide la température augmente de nouveau.
Lorsque la glace se transforme en eau liquide, on parle de fusion. Attention au langage : en effet, on dit dans le langage courant que le sucre fond dans l'eau alors qu'il se dissout. Il ne s'agit pas dans ce cas d'une fusion mais d'une dissolution.
Si, à la pression atmosphérique, on abaisse la température en dessous de 0° Celsius (soit 273,15 K), l'eau liquide se transforme en glace : la structure tétraédrique présente dans l'eau liquide se fige alors et l'ordre local devient un ordre à grande distance. Cette glace est donc un solide cristallin.