Vous avez peut-être vu des vidéos de ce qui ressemble à une bouteille d'eau froide ordinaire qui traîne et s'occupe de ses propres affaires d'eau jusqu'à bam ! Quelqu'un le frappe contre la table et la bouteille entière se transforme instantanément en glace. Quelle est cette magie noire ?
Ce n’est pas de la magie mais plutôt de la science qui fait geler complètement l’eau en bouteille – et une science assez simple en plus. Alors, combien de temps faut-il à l'eau pour geler ? Découvrons-le.
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Lorsqu’une substance change d’état – comme l’eau liquide se transforme en glace solide – le processus implique une nucléation. C'est l'ancre qui crée le premier cristal de glace et favorise ensuite la formation rapide d'autres.
Cela se produit lorsqu'il y a des impuretés, comme de la poussière, présentes dans l'eau, fournissant le noyau nécessaire à la formation de glace dans l'eau exposée à des températures glaciales. Des cristaux de glace se forment alors dans tout le liquide, transformant notre eau en glace solide au fil du temps.
L'eau pure ne contient pas d'impuretés, donc sans noyau pour relancer le processus de congélation, l'eau devient surfondue. Cela permet à l'eau de geler plus rapidement lorsqu'elle est exposée à un noyau externe, rendant ainsi possible la magie de la glace « instantanée ».
L’eau devient complètement gelée à 32 degrés Fahrenheit (0 degré Celsius). Mais lorsque l'eau est dépourvue d'impuretés, comme dans l'eau en bouteille purifiée, le processus de congélation nécessite des températures encore plus froides.
Ainsi, si vous placez des bouteilles d'eau purifiée dans l'air froid d'un congélateur et que vous les laissez quelques heures, elles resteront liquides car l'eau pure sans noyaux gèle à moins 43,6 degrés Fahrenheit (moins 42 degrés Celsius). . C'est maintenant un liquide surfondu, ce qui semble effectivement super cool.
Prêt à congeler de l'eau ? Prenez quelques bouteilles d'eau et placez-les dans votre congélateur. Assurez-vous qu'il n'est pas dérangé pendant quelques heures, pour l'amener à cet état de surfusion. Le temps de congélation exact ? En règle générale, cela prend environ deux heures et demie à trois heures.
Une fois l’attente terminée, retirez les flacons avec précaution. Ensuite, secouez-en un ou frappez-le sur la table.
À ce stade, tout peut servir de noyau :des bulles d’air, une légère bosse dans la bouteille. Un petit changement suffira à provoquer une nucléation homogène. Une fois cette perturbation présente, les molécules d'eau uniformes gèleront complètement et si rapidement que cela semble instantané.
Maintenant, c'est super coolUne alternative à la méthode de frappe ou de secouage consiste à verser de l'eau surfondue sur un glaçon. Le cube servira de noyau et vous pourrez créer une petite tour de glace au fur et à mesure que vous verserez.
Un phénomène intéressant connu sous le nom d’effet Mpemba suggère que dans certaines conditions, l’eau chaude gèle plus rapidement que l’eau froide. Fou, non ?
Absolument! Un bac à glaçons en métal, par exemple, peut accélérer le processus de congélation de l'eau pour les glaçons solides par rapport à un bac à glaçons en plastique, car les bacs à glaçons en métal conduisent la chaleur (et son absence). En revanche, les bacs à glaçons surdimensionnés peuvent prendre plus de temps simplement en raison de leur plus grand volume.
L'eau en bouteille ou purifiée est généralement la meilleure solution pour cette expérience glaciale, mais l'eau du robinet, selon la manière dont elle est traitée, peut parfois également fonctionner.
Cet article a été mis à jour en collaboration avec la technologie de l'IA, puis vérifié et édité par un éditeur HowStuffWorks.
