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Tout le monde sait que le point de congélation de l'eau est de 0 ° Celsius. Cependant, il est possible de réduire la température de l'eau en dessous de ce point sans passer de l'état liquide au solide. Cette méthode s'appelle le super-refroidissement. Le processus de fabrication et d'analyse de l'eau en surfusion est simple et offre de nombreuses opportunités pour explorer les propriétés de l'eau.
Eau super-refroidie
Pour que l’eau reste à l’état liquide, même à une température inférieure au point de congélation normal, il faudra utiliser de l’eau distillée, un bol, un verre transparent, de la glace et du sel. Remplissez le bol avec l’eau à moitié, en y dissolvant le plus de sel possible, afin de réduire le point de congélation. Ajoutez de la glace. Mettez le verre dans l'eau avec de la glace. Remplissez le verre avec suffisamment d'eau distillée pour l'empêcher de flotter et placez un thermomètre à l'intérieur pour mesurer la température de l'eau. Observez le thermomètre pour déterminer quand l'eau atteint l'état de surfusion et pour vérifier la température la plus basse obtenue.
Produisant de la glace
Une fois que vous avez préparé l'eau en surfusion, expérimentez comment obtenir de la glace instantanée dans le verre. Par exemple, retirez le verre du bol et placez un petit cube de glace à l'intérieur. Presque toute l'eau contenue dans le verre se transformera immédiatement en glace. Surveillez le thermomètre une fois que l'eau est passée de la glace en surfusion à la glace solide. La température augmente jusqu'à 0 degré, le point de congélation de l'eau. Le processus de création de glace instantanée à partir d’eau sur-refroidie libère de la chaleur en élevant la température de l’eau.
Test des types d'eau
Testez pour voir si d’autres types d’eau atteindront le super gel sans geler - par exemple, l’eau du robinet ou en bouteille. Préparez le bain de glace et de sel et placez un grand verre d’eau du robinet. Passez en revue ce qui se passe ensuite. Cette eau ne sera pas trop refroidie, mais gèlera. La raison en est qu'il contient d'autres minéraux et produits chimiques déposés dans leurs molécules. Essayez de faire bouillir l'eau pendant cinq minutes, puis observez si elle atteint l'état de surfusion. Répétez les tests avec de l'eau en bouteille pour voir si vous obtenez des résultats différents.
Verser plus d'eau
Il existe plus d’une façon de désorganiser les molécules d’eau qui transformeront le liquide en surfusion en glace. Après avoir préparé ce liquide, versez lentement l'eau dans un autre verre. Dès que l'eau entre en contact avec la surface du verre, elle se transforme en glace. Continuez à verser de l'eau dans le verre et observez le passage de la glace liquide à la glace molle lorsqu'elle entre en contact avec la glace en dessous.