La surfusion rend l'eau liquide sous 0

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On dit que l'eau gèle en dessous de 0°C, mais on oublie de préciser que l'eau devient solide à cette température seulement si cette dernière est impure, c'est-à-dire si elle contient des germes cristallins. En effet, l'eau parfaitement pure reste à l'état liquide à des températures bien en deçà de 0°. Ce phénomène s'appelle la surfusion, et il explique pourquoi l'eau des nuages d'altitude ne gèle pas.

Ce phénomène serait aussi à l'origine de la tragédie des chevaux du lac Ladoga. Des centaines de chevaux sauvages, fuyant un incendie, auraient voulu traverser un lac en état de surfusion, et auraient ainsi été pris au piège, le lac gelant sur leurs pas.


Commentaires préférés (3)

@Adurnat, tu as raison sur un point : c'est bien LA caractéristique de l'eau, d'être moins dense sous forme de glace. (et oui les glaçons flottent!)

En revanche pour l'anecdote des chevaux, j'en avais entendu dans deux occurences différentes, ce qui renforce mon impression de légende urbaine, d'autant plus qu'il y a des poissons dans l'eau ou autres bestioles (oiseaux etc.) qui peuvent entrer en contact avec l'eau qui est surement impure.

Pour avoir essayer le phénomène avec de l'eau (extrêmement difficile)
Le moindre choc, même parfois une légère vibration (genre taper sur la table ou autres) solidifie l'eau, alors pour une étendue de la taille d'un lac, je n'y crois pas trop.

Pour compléter l'anecdote : la température de solidification de l'eau sous 1atm est bien 0 degré : l'eau en surfusion par exemple à -10 passent instantanément à 0 avant de geler (phénomène mis en évidence par un thermomètre).

De plus ce type de phénomène est observable (plus difficelement) pour tous les changements d'état : sursolidification, surliquéfaction...

Une autre chose marrante est de dépasser le point critique de l'eau (sur le passage liq-vapeur) on obtient alors un liquide en état critique (il me semble) et dabs ce cas il est impossible de dire si l'eau est liquide ou vapeur : on voit une sorte de gaz avec des écoulement caractéristique d'un liquide.

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unknown

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Excusez moi mais la vidéo est introuvable, pourriez vous réparer cette petite erreur? Merci


Tous les commentaires (54)

Les vidéos du phénomène sont impressionnante !

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unknown

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C'est faux! L'eau des nuages est bien sous forme de glace! C'est pas parce que l'eau est glacée qu'elle est plus lourde et qu'est-ce qui nous dit que l'eau des nuage n'est pas impure?
Pour les grincheux qui diraient que j'ai tort, je leur répondrai que j'ai vu ça en svt l'annee dernière.
Je n'exclus pas le fait qu'il est possible que cette eau soit liquide mais ce n'est absolument pas une généralité.

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unknown

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Tout à fait exacte comme descrition. Un soda ne fait aucune bulle dans les mêmes condtions.
En revanche les vidéos en source ne sont pas exactes (pertinentes), le précipité contient du sodium acetate ce qui facilite et dénature du phénomène.

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On parle aussi de ce phénomène pour le disfonctionnement des sondes pilot ,qui indique la vitesse aux pilotes d'avion, pour le tragique incident de mai 2010 avec le vol af448.

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unknown

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Par rapport à la video (lien 2), j'ai une question : pourquoi l'eau ne glace t'elle pas instantanément lorsqu'elle est versée dans le rectangle comme on le voit après lorsqu'elle est versée dans le couvercle ?
Les impuretés ne sont elles pas deja présentes dans le verre d'ailleurs ?
Merci de bien vouloir m'éclairer ^^!

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unknown

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Sonde "pitot" sur les avions de ligne, pas "pilot"...

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Il fait quand même -50 degrés Celsius à l'altitude de croisière des avions commerciaux.

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Très intéressante anecdote !

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unknown

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Le sis est seulement si est faux!
C'est si elle est en dessous de 0 degrés, pure et qu'elle a refroidi lentement et sans être remuée...

C'est pour cela, par exemple, que l'eau chaude peut geler plus vite que l'eau froide si on les place à une même très froide température: l'eau froide va entrer en surfusion, l'eau chaude va geler car elle bouge à cause de l'agitation thermique au départ et donc ne rentrera pas en surfusion.

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Wow la vidéo est totalement dingue !

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Mais l'acétate de sodium ça purifie l'eau?

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unknown

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@Adurnat, tu as raison sur un point : c'est bien LA caractéristique de l'eau, d'être moins dense sous forme de glace. (et oui les glaçons flottent!)

En revanche pour l'anecdote des chevaux, j'en avais entendu dans deux occurences différentes, ce qui renforce mon impression de légende urbaine, d'autant plus qu'il y a des poissons dans l'eau ou autres bestioles (oiseaux etc.) qui peuvent entrer en contact avec l'eau qui est surement impure.

Pour avoir essayer le phénomène avec de l'eau (extrêmement difficile)
Le moindre choc, même parfois une légère vibration (genre taper sur la table ou autres) solidifie l'eau, alors pour une étendue de la taille d'un lac, je n'y crois pas trop.

Pour compléter l'anecdote : la température de solidification de l'eau sous 1atm est bien 0 degré : l'eau en surfusion par exemple à -10 passent instantanément à 0 avant de geler (phénomène mis en évidence par un thermomètre).

De plus ce type de phénomène est observable (plus difficelement) pour tous les changements d'état : sursolidification, surliquéfaction...

Une autre chose marrante est de dépasser le point critique de l'eau (sur le passage liq-vapeur) on obtient alors un liquide en état critique (il me semble) et dabs ce cas il est impossible de dire si l'eau est liquide ou vapeur : on voit une sorte de gaz avec des écoulement caractéristique d'un liquide.

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Bon ça c'une super anecdote merci.
Je me coucherai moins bête.

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Dans la video ses n'est que de l'eau et du seil ?

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Pour moi les nuages sont formés de minuscules cristaux de glace. C'est pourquoi on les voit blanc, car les facettes des cristaux renvoient la lumière blanche dans toutes les directions.

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unknown

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Tout à fait, et la surfusion est un cas à part de la courbe de saturation.

L'eau gèle à 0°C sous pression atmosphérique, mais elle gèle en dessous de 0°C sous de très hautes pressions. La surfusion est un phénomène bien à part de cela.

Notons aussi que l'eau est l'un des seuls éléments à avoir une phase solide moins dense que la phase liquide (l'eau liquide prend *moins* de place que la glace, et c'est très particulier à H2O). Donc une bouteille d'eau au congélo, et ça fait boum.

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Mais dans la vidéo, le mec il met bien du sel ?? Sinon super anecdote merci ;)

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Non, dans la vidéo 2 il sature l'eau bouillante d'acetate de sodium

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unknown

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Pour les nuages c'est complètement faux. Les nuages de haute altitude appelés cirrus sont formés uniquement de cristaux de glace... Il en va de même pour le haut des nuages orageux (cumulonimbus) qui sont formés de glace et se trouve à la même altitude que les cirrus, au niveau de la tropopause (limite entre troposphère et stratosphère) à environ 12000m de haut (varie selon les latitudes).

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