masse volumique de la glace....

[invitee939c62f]

bonjour à vous, docteurs es congelation...

est ce que qqun pourrais me dire comment évolue la
masse volumique de la glace lorsque la température descend?

pour l'instant j'arrive pas à trouver, je sais juste qu'elle est de 917kg/m3 à 0°C (ou 920 suivant les sources). Moi j'ai besoin de sa valeur à -15°C, voire -20°C.....

Sinon j'ai aussi vu le truc suivant: le coefficient de dilatation linéaire de la glace est d'environ 9x10-5/K à 0°C.
Ca veut dire (sauf si j'ai vraiment rien compris ) qu' 1 m3 de glace à 0°C (donc 917kg) il mesure 1.00009 m3 à -1° ?
Le truc que je capte pas c'est que c'est zarb de dire ça puisque pour une variation de 1K vers le haut on fait de l'eau donc on devrait retrouver 0.917 m3 et que vers le bas on fait toujours de la glace donc ce coef il peut pas être le même en + et en - ....... et pi quand on est à -1°C est ce qu'on garde le même pour passer à -2 et pi à -3 et etc?

merci si vous pouvez m'en dire qque chose
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[invite92276dd8]

Je ne sais pas quelle est la valeur de la masse volumique de la glace, ni comment elle évolue.

Par contre, si on te donn un coeficient de dilatation, il n'est valable que pour un solide, pas pour le liquide !

Le coefficient de dilatation est dû à la variation de distance entre les atomes du solide. Si on a un coef de dilatation de 0.01/°K, alors le volume de tes 394 g de solide augmentera de 1% si tu augmentes leur température de 1°. Inversement, leur volume baissera de 1% en diminuant la température de 1°.

Il existe des coefficients de dilatation négatifs pour certains matériaux (par exemple le fer dans une certaine plage de température).

Donc si ton coef de dilatation est positif, la densité de ton matériau augmentera quand la température diminuera. En effet, le volume diminue pour une masse constante, donc la masse volumique augmente. Cela signifie aussi que dans le cas (bien improbable...) où la température de ton glaçon diminue alors qu'il est plongé dans de l'eau (froide ), il finira par couler quand sa densité sera supérieure à celle de l'eau.

[sitalgo]

La dilatation de la glace n'est pas linéaire (comme beaucoup de choses), elle présente un pic vers -3 ou -4°C, ce qui explique que les bouteilles que nous mîmes au congélateur pétassent.

[invite92276dd8]

Ben non, les bouteilles éclatent ( ) parce que l'eau se transforme en glace, et pas parce que la glace se dilate. 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).

Donc l'eau se transformant en glace a besoin d'un volume un peu plus important... et brise le récipient.

Quant à savoir si la variation du coeff de dilatation est linéaire ou non... je n'en sais rien, mais sur quelques degrés, c'est transparent.

[A voir en vidéo sur Futura]

[sitalgo]

Certes mais il fallait absolument que je la plaçasse.

La variation du coeff n'est probablement pas linéaire, comme les variations de résistance mécanique avec la température. En plus ce sont des données pas faciles à trouver.

[invite92276dd8]

Ca ne doit pas être si terrible que ça à trouver ! Je suis sûr qu'il existe des tables dans lesquelles sont répertoriés les coefficients de dilatation des solides les plus communs. En général, ça se trouve dans des bouquins écrits au 19e siècle, pendant la révolution industrielle.
Plus récemment, ces valeurs sont nécessaires à ceux qui travaillent dans le froid : frigoristes, installateurs de clims, etc. Voire aussi pour le projet IceCube qui consiste à implanter des capteurs photoniques sous la glace en Antarctique.

[sitalgo]

Je voulais dire pas facile à trouver sur le net.

[invite92276dd8]

Pour le coup, c'est certain. Essaie de voir sur les sites de vente de livres en ligne, du genre Amazon.
Tu peux aussi essayer de contacter les boîtes qui se servent de ce genre de données, les services de recherche nationaux (CNRS...) ou la BNF.

[invite603107e6]

Sinon j'ai aussi vu le truc suivant: le coefficient de dilatation linéaire de la glace est d'environ 9x10-5/K à 0°C.
Ca veut dire (sauf si j'ai vraiment rien compris ) qu' 1 m3 de glace à 0°C (donc 917kg) il mesure 1.00009 m3 à -1° ?

Bonjour,
quelques remarques :
-si le coefficient est positif c'est que le volume augmente quant la température augmente.
-Le coefficient de dilatation volumique est 3 fois le coefficient lineaire.
-ce coefficient est définit pour une phase donnée (glace ou eau liquide) et on peut très bien avoir de la glace à +1°C...

[invite92276dd8]

Bonjour,
quelques remarques :
-si le coefficient est positif c'est que le volume augmente quant la température augmente.

C'est un résumé de ce que j'ai dit

-Le coefficient de dilatation volumique est 3 fois le coefficient lineaire.

Faux, c'est le cube du coefficient linéaire.

La preuve : un glaçon se dilate dans toutes les directions de l'espace de façon uniforme (il est isotrope). Pour un coeff de dilatation k, il se dilatera d'un coeff k sur l'axe horizontal longitudinal, de k fois sur le transversal et de k fois sur le vertical.

Le volume du cube (y'a pas beaucoup de glaçons ovoïdes...) est donné par x*y*z, où x, y et z sont les dimensions. Le volume final sera donc k*x*k*y*k*z, ou x*x*z*k^3.
On peut pas faire plus simple.

-ce coefficient est définit pour une phase donnée (glace ou eau liquide) et on peut très bien avoir de la glace à +1°C...

Oui, mais c'est rare. Ca dépend de la pression, et à pression atmosphérique, on n'a pas de glace à +1°C.

[invite603107e6]

Faux, c'est le cube du coefficient linéaire.

La preuve : un glaçon se dilate dans toutes les directions de l'espace de façon uniforme (il est isotrope). Pour un coeff de dilatation k, il se dilatera d'un coeff k sur l'axe horizontal longitudinal, de k fois sur le transversal et de k fois sur le vertical.

Le volume du cube (y'a pas beaucoup de glaçons ovoïdes...) est donné par x*y*z, où x, y et z sont les dimensions. Le volume final sera donc k*x*k*y*k*z, ou x*x*z*k^3.
On peut pas faire plus simple.

Mais on peut faire plus juste :
votre coefficient k n'est pas le coefficient de dilatation linéaire, mais où est lo coefficient... Mettez celà au cube, linéarisez..

[invite92276dd8]

Ah oui, c'est vrai, désolé :

x*y*z*k^3 représente la variation de volume pour une augmentation de 1°C. En fait

[invite3505e011]

bonjour,
j'ai lu avec attention vos message
j'ai un grand vase en pyrex (25L), dans lequel se trouve 10L de vinaigre
le tout à geler et vase n'est pas casser (pas encore)

d'après ce que j'ai compris, lors du passage de la glace à l'eau le volume ne va pas augmenter et mon vase ne va pas casser ?
merci pour votre aide

[invitefba4de8c]

C'est une blague ?
C'est tout le contraire en effet le volume va diminuer, et quand bien même il augmenterait comment il casserait avec de l'eau liquide ?

[invite3505e011]

non ce n'est pas une blague,
j'ai trop brossé les cours de physique étant jeune
merci pour ta réonse
jc