Pourquoi l'eau gèle-t-elle à zéro degré ?

[invite6b1a864b]

Oh oui, pourquoi ??
J'aimerais qu'un gentil spécialiste me réponde, parce que je suis un pauvre petit ignorant.
Merci les gourous !
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[invité576543]

Boujour,

C'est quoi la question? "Pourquoi l'eau gèle-t-elle?", ou "Pourquoi il se trouve que c'est à 0° qu'elle gèle?" (En notant au passage que l'eau ne gèle pas nécessairement à 0° C!)

Cordialement,

[invite6b1a864b]

La seconde. Pourquoi zéro est pas 15 ?

[invité576543]

La seconde. Pourquoi zéro est pas 15 ?

Une réponse, mais je doute que ce soit ce que tu cherches, est que c'est un choix conventionnel lié à la définition même du degré Celsius. En unités SI, on dira que l'eau gèle autour de 273 K, la valeur précise dépendant de diverses conditions.

Si la question est comment prédire la température de liquéfaction/solidification d'un corps pur, c'est lié à l'analyse détaillée des forces inter-moléculaires. Dans le cas de l'eau la liaison hydrogène, attraction entre O d'une molécule et H d'une autre, est dominante dans cette analyse.

Cordialement,

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6b1a864b]

merci !
.. c'est donc une histoire de constante de structure de l'atome..

[Fuuma]

il y a une legende en Siberie qui dit qu'un troupeau de chevaux sauvages a essayé de traverser un lac completement inerte et lorsque les chevaux été a mi parcour celui ci se gela intantanement....et une explication scientifique et rationelle en fut deduite, mais je ne sais pas laquelle......

[invité576543]

merci !
.. c'est donc une histoire de constante de structure de l'atome..

Pas sûr de bien comprendre. C'est la structure de la molécule, plus exactement des orbitales électroniques de toute la molécule, qui intervient.

Et ensuite ce n'est pas une constante. La définition du 0° Celsius ou du 273.15 K, est le point triple de l'eau pure, et ça c'est une constante. La température de liquéfaction varie.

Cordialement,

[invité576543]

il y a une legende en Siberie qui dit qu'un troupeau de chevaux sauvages a essayé de traverser un lac completement inerte et lorsque les chevaux été a mi parcour celui ci se gela intantanement....et une explication scientifique et rationelle en fut deduite, mais je ne sais pas laquelle......

Phénomène de surfusion?

[sisioudjfunky]

il y a une legende en Siberie qui dit qu'un troupeau de chevaux sauvages a essayé de traverser un lac completement inerte et lorsque les chevaux été a mi parcour celui ci se gela intantanement....et une explication scientifique et rationelle en fut deduite, mais je ne sais pas laquelle......

Ohhh le bel exemple de surfusion

[invite6f0362b8]

Une réponse, mais je doute que ce soit ce que tu cherches, est que c'est un choix conventionnel lié à la définition même du degré Celsius. En unités SI, on dira que l'eau gèle autour de 273 K, la valeur précise dépendant de diverses conditions.

commplement ..

Par convention .;l'echlle des celsius commence au point triple de l'eau (0°C dans les condition nomale de pression ..je sais plus) ..jusqu'a 100°C eau vapeur ..

a 0 ° C , l'eau est solide, liquide et vapeur ...ce que l'on appelle point triple de l'eau

[invité576543]

au point triple de l'eau (0°C dans les condition nomale de pression ..je sais plus)

Pas besoin de préciser la pression, elle est unique au point triple, ou plus exactement la pression de vapeur d'eau est unique, et le reste (de la pression) n'intervient pas il me semble...

[Tofu]

Salut,

on a dit que le 0°Celsius serait la température à laquelle la glace se mettait à fondre. Et 100°C la température à laquelle l'eau se mettait à bouillir. Comme l'eau est très répendue, et que faire bouillir ou faire geler de l'eau n'est pas difficile, cela permet à tout le monde de mesurer sur la même échelle.

il y a une legende en Siberie qui dit qu'un troupeau de chevaux sauvages a essayé de traverser un lac completement inerte et lorsque les chevaux été a mi parcour celui ci se gela intantanement....et une explication scientifique et rationelle en fut deduite, mais je ne sais pas laquelle......

L'eau peut rester liquide jusqu'à des températures inferieures à 0°C, (phénomène de surfusion) mais à condition de ne pas être perturbée.
Lorsque les chevaux sont passés dans le lac, l'eau devait être en dessous de 0°C. Les perturbations apportée par le mouvement, les poils, la poussière des chevaux a dû entamer la cristallisation brutale du lac, emprisonnant le troupeau dans la glace.

[invite6f0362b8]

Pas besoin de préciser la pression, elle est unique au point triple, ou plus exactement la pression de vapeur d'eau est unique, et le reste (de la pression) n'intervient pas il me semble...

De memoire
Il me semble que sur mes tables de thermo .;j 'avais des etoiles qui faisait reference à une pression 'standard' ..

mais en fait le point triple n'existe qu'a une seule pression et temperature de toute facon ...

Peut etre que cette etoile se referait a l'etalonnage des outils de mesures ..



si tu vas sur wiki tu pourras voir un diagramma de phase ..
en fonction de T et C, on peut connaitre l'etat de l'eau (solide vapeur, liquide)

http://fr.wikipedia.org/wiki/Point_triple

[invite6f0362b8]

d'ou ce que je viens de dire

Par convention .;l'echlle des celsius commence au point triple de l'eau (0°C dans les condition nomale de pression ..je sais plus) ..jusqu'a 100°C eau vapeur ..

completement faux


et ca

on a dit que le 0°Celsius serait la température à laquelle la glace se mettait à fondre. Et 100°C la température à laquelle l'eau se mettait à bouillir.

vrai ...

[invité576543]

vrai ...

Comprends pas...

La définition moderne est de définir le Kelvin par T=273.15 K pour le point triple de l'eau, et l'échelle Celsius comme la température en Kelvin - 273.15. Plus de problème avec la température d'ébullition, qui demande des précisions supplémentaires pour être répétitive...

Cordialement,

[Chip]

La définition moderne est de définir le Kelvin par T=273.15 K pour le point triple de l'eau, et l'échelle Celsius comme la température en Kelvin - 273.15.

Pas tout à fait, voir ici : http://www.bipm.fr/fr/si/base_units/kelvin.html .

[invité576543]

Pas tout à fait, voir ici : http://www.bipm.fr/fr/si/base_units/kelvin.html .

Merci! La petite subtilité entre 273.16 et 273.15 m'avait échappée!

Cordialement,

[invite6f0362b8]

Je comprend mieu maintenant pourquoi je patogeait en thermo

[Tofu]

Mais historiquement, le 0°C et le 100°C ont été fixés par Celsius comme suit:

Celsius élabore en 1742 un thermomètre à mercure basé sur une échelle centésimale des températures et dont le 0 marque le point d’ébullition et 100 le point de congélation de l’eau.

http://www.infoscience.fr/histoire/b...h.php3?Ref=109

Cette échelle, l’une des premières du genre, sera inversée après la disparition de son inventeur, adoptant sa forme actuelle.

[Stibium]

Bonjour,

une petite question à propos de la température. Les unités de référence sont fixées par des étalons (pour le poids), ou par des définitions précises: la longueur par rapport au krypton, le temps par des caractéristiques quantiques du césium... On peut faire des mesures de temps avec une précision extreme.

Il est dit plus haut que l'on définit le kelvin par un point triple de l'eau conventionnellement fixé à 273.16000000... K. Mais avec quelle précision la coexistence des trois phases liquide-vapeur-solide peut-elle etre mesurée? Autrement dit, combien de chiffres significatifs sont-ils pertinents dans la donnée d'une température?

Merci!

[Chip]

la longueur par rapport au krypton

Plus depuis la définition du mètre de 1983. Voir un petit historique ici : http://www.mel.nist.gov/div821/museum/timeline.htm .

Il est dit plus haut que l'on définit le kelvin par un point triple de l'eau conventionnellement fixé à 273.16000000... K. Mais avec quelle précision la coexistence des trois phases liquide-vapeur-solide peut-elle etre mesurée?

La reproductibilité pratique est meilleure que 0,1 mK. Voir ici http://www.bipm.org/fr/publications/...lementary.html (page 29 du document, partie "fixed points").

[Stibium]

Merci, c'est tres intéressant!

Cela dit, par rapport aux autres grandeurs (longueur, temps), cette imprécision est énorme. Je veux dire par la qu'on est capable de mesurer des longueurs et des temps des milliards de fois plus petites que ce que nos sens distinguent, alors que notre corps ressent des différences de température de, mettons, 5 degrés, soit seulement 50000 fois plus que ce que le meilleur appareil peut distinguer!

[invitef2ea68d7]

bonsoir,
le zéro absolu (et le kelvin) n'ont pas été définis par convention à partir du point de fusion de l'eau, pas plus que de son point triple. Kelvin a déterminé le zéro absolu à partir de considérations de thermodynamique, en particulier le fonctionnement d'une machine de Carnot, en utilisant le rapport Qb/Qh = Tb/Th pour définir le rapport de deux températures thermodynamiques.

[GillesH38a]

oui, mais le Kelvin étant égal à l'intervalle de 1°C, le Kelvin est bien lié à l'eau (on ajuste la constante de proportionnalité de façon que la différence entre points de fusion et d'ébullition de l'eau sous 1 atm soit exactement 100 K).

[invitef2ea68d7]

oui, mais le Kelvin étant égal à l'intervalle de 1°C, le Kelvin est bien lié à l'eau (on ajuste la constante de proportionnalité de façon que la différence entre points de fusion et d'ébullition de l'eau sous 1 atm soit exactement 100 K).

Tu as tout à fait raison! L'échelle de Kelvin est la référence absolue de métrologie. On s'arrange pour faire correspondre l'échelle Celsius à cette référence.

La réponse à la question initiale du fil est donc assez triviale : l'eau gèle à 0°C (273,16 K) par convention!

Si Celsius avait utilisé de l'aquavit, et bien le monde serait différent....

[GillesH38a]

et les Fahrenheit, vous connaissez l'origine ?

[invitef2ea68d7]

D'après mes bons amis de Méteo France:
"En réalité, ce n'est pas deux, mais trois températures que spécifia ainsi le physicien allemand Daniel Gabriel Fahrenheit en 1714 lorsqu'il résolut d'attribuer les valeurs 0, 32 et 96 degrés Fahrenheit (abr. : °F ) respectivement à un mélange réfrigérant (vraisemblablement un mélange de glace pilée, d'eau liquide, de sel de mer et de sel d'ammoniac), au mélange de l'eau liquide avec la glace et à la température sous la langue d'un homme en bonne santé."
Ils sont fous ces allemands (il n'est même pas anglais, on aurait pu croire...)

[GillesH38a]

j'avais entendu qu'il avait fixé le 100 par la température intérieure d'un cheval, et pas sous la langue ! c'est plus poli avec un cheval quand meme!

ça parait plus plausible que fixer 32 et 96 non?

[Chip]

Cela dit, par rapport aux autres grandeurs (longueur, temps), cette imprécision est énorme. Je veux dire par la qu'on est capable de mesurer des longueurs et des temps des milliards de fois plus petites que ce que nos sens distinguent, alors que notre corps ressent des différences de température de, mettons, 5 degrés, soit seulement 50000 fois plus que ce que le meilleur appareil peut distinguer!

L'imprécision de 0,1mK est dans la reproductibilité du point triple; des différences de températures inférieures à 0,1mK peuvent certainement être mesurées. Ceci dit tu as raison la définition du kelvin n'est, de ce fait, pas extrêmement précise. D'autres points triples sont condidats pour une nouvelle définition du K. Mais je crois qu'il n'y a pas d'engouement pour une telle redéfinition : le besoin d'une amélioration de la précision du K ne doit pas être suffisamment grand, en fait.

À noter aussi que près du zéro absolu, on a déjà mesuré des températures de l'ordre du picokelvin...

[invitef2ea68d7]

On s'amuse comme peu, lorsqu'on est physicien, n'est-ce pas!!