problème de glace

[invite11f2a3ff]

Bonjour, j'ai été confronté à un problème catastrophique l'autre jour.
Je l'expose donc ici :
Normalement en diminuant la température d'une espèce chimique ou en la faisant passer d'un état liquide à un état gazeux (en l'occurence pour l'eau), on fait diminuer son énergie (bon c'est ptêtre pas la formulation exacte mais vous m'avez compris). Or lorsque vous gelez une bouteille d'eau remplie en entier, et ben la glace fait éclater la bouteille (ça marche aussi avec du cidre, ce qui peut faire des dégâts considérables dans un congélateur n'essayez pas). Donc comment un truc qui perd de l'énergie en échangeant de la chaleur avec le milieu extérieur peut-il déployer une telle énergie ?
Mon frère a émis l'hypothèse suivante, que je voudrais vous soumettre. Lors de certains changements d'état, en l'occurence transformation de l'eau en glace, l'échange énergétique ne se fait pas que sous forme de chaleur mais peut se faire sous forme de travail. Ici donc la transformation aura moins réchauffé le milieu extérieur que s'il s'était agi d'une transformation normale comme d'hab.
Qu'est-ce que vous en pensez ? Moi ça me satisfait mais je demande quand même.

merci,

@+
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[invite20818537]

L'eau glace prend tout simplement plus de place que l'eau liquide.

[deep_turtle]

Mon frère a émis l'hypothèse suivante, que je voudrais vous soumettre. Lors de certains changements d'état, en l'occurence transformation de l'eau en glace, l'échange énergétique ne se fait pas que sous forme de chaleur mais peut se faire sous forme de travail.

C'est une excellente remarque de ton frère. C'est vrai d'à peu près toutes les transformations, cependant (pas seulement pour l'eau). C'est en partie pour ça qu'on introduit souvent l'enthalpie au lieu de l'énergie. L'enthalpie comptabilise l'énergie qu'il faut fournir pour transformer un corps, en tenant en compte la dilatation ou la contraction engendrée par la transformation.

[invite588fad4e]

Je sais que l'eau solide prend plus de place que l'eau liquide.. mais cependant pourquoi? J'ai demandé a mon prof de physique qui m'a sortie une réponse qui n'a pas vraiment de sens... Il me semble que tout les autres liquide diminue en volume en se solidifiant non?

[A voir en vidéo sur Futura]

[deep_turtle]

C'est vrai que la plupart des liquides se contractent en se solidifiant. C'est parce qu'à l'état solide les molécules sont mieux rangées, pour dire les choses de façon simple. Pour l'eau ce n'est pas le cas à cause des liaisons hydrogène. Les molécules d'eau s'attirent les unes les autres selon une force qui est bien plus importante quand les molécules occupent une certaine disposition relative. Du coup, dans l'eau solide (enfin, certains types d'eau solide car il y en a pas mal), les molécules d'eau se rangent en un réseau plus espacé que dans le liquide, où l'agitatino thermique est suffisante pour secouer tout ce petit monde et empêcher l'édifice cristallin de se former.

PS : réponse simultanée avec stein_junior...

[invite687e0d2b]

il éxiste d'autre liquide qui se dillatenten se solidifiant mais ils sont rares
cette dillatationest du au fait que l'arrengement des molécules d'eau crystalisée prend plus de place

[invite11f2a3ff]

Merci !!!!!!!!!!!!
Bonne nuit

[invite588fad4e]

Merci pour la solution, ça ne me serait jamais venu a l'esprit.

[azertylr]

une petite question dans le meme style :
est-ce que si l'on enferme de l'eau liquide dans un endroit tres solide et que l'on refroidit le tout, est-ce que l'eau va geler ? la force de l'eau est gigantesque et il faudrai un milieu extremement solide pour ne pas qu'il casse ?
merci

[invité576543]

une petite question dans le meme style :
est-ce que si l'on enferme de l'eau liquide dans un endroit tres solide et que l'on refroidit le tout, est-ce que l'eau va geler ? la force de l'eau est gigantesque et il faudrai un milieu extremement solide pour ne pas qu'il casse ?
merci

Bonsoir,

Cela doit être correct, je pense. Le diagramme de l'eau, par exemple sur la page http://www.astrosurf.org/lombry/meteo-eau.htm, montre que la température de liquéfaction baisse quand la pression augmente. Dans une telle expérience, j'imagine que la pression montera jusqu'au point correspondant à la température sur la courbe de liquéfaction.

Faudra que le contenant résiste à cette pression!

A moins que cela congèle sous une autre forme d'eau solide. Il faudrait trouver le diagramme de phase complet, pour les très basses températures...

Cordialement,

[trebor]

Bonsoir à toutes et tous,
Je ne suis pas un spécialiste de physique, mais je pense que l'eau va geler et que les molécules (cristaux de glaces vont s'écraser, se compacter) concentrées sans micro-bulles d'air dans les critaux, donc la glace sera très dense et dure, elle aura la même densité que l'eau, ce qui fait que mise dans l'eau elle ne flottera pas comme un iceberg car de densité identique.
Cordialement et A+

[trebor]

Recherche sur Wikipédia
En contact avec une surface elle gèlera.
Surfusion de l'eau

L'eau peut se présenter sous forme surfondue dans un intervalle de température allant de 0 °C à -39 °C. L'eau surfondue se congèlera dès qu'elle entrera en contact avec une surface solide ou un type particulier d'aérosol appelé noyau de congélation.

Dans un récipiant solide il y a contact donc géle ?
Merci au physicien de donner leurs avis.
A bientôt

[invite20818537]

Bonsoir!

l'eau va geler et que les molécules (cristaux de glaces vont s'écraser, se compacter) concentrées sans micro-bulles d'air dans les critaux, donc la glace sera très dense et dure, elle aura la même densité que l'eau, ce qui fait que mise dans l'eau elle ne flottera pas comme un iceberg car de densité identique.

La plus faible densite de l'eau n'est pas du a de l'air entre les cristaux mais bien au volume meme du cristal (il y a plus de liaison H qui eloignent les molécules d'eau les unes des autres). A grande pression, je pense que l'eau ne peut pas cristalliser correctement et que on aura un solide amorphe. (solide car les molécules d'eau ne peuvent plus vraiment bouger).

Chimiquement,