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Pourquoi l’eau chaude gèle plus vite que l’eau froide ?

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Cette idée est difficile à concevoir. Pourtant c’est une réalité scientifique. L’eau chaude gèle plus vite que l’eau froide. On appelle cela le paradoxe Mpemba. Ainsi il vaut mieux utiliser un seau d’eau froide sur laver son pare-brise lorsque celui-ci est gelé plutôt que de l’eau chaude car le résultat risque d’être pire !

Pourtant si on réfléchit l’eau chaude devrait geler moins vite que l’eau froide puisque pour atteindre 0°C, l’eau déjà froide a moins de chaleur à perdre. Elle est plus près, en quelque sorte.  Pourtant en 1963 Mpemba a bien redécouvert (car on pense que le phénomène était connu depuis l’Antiquité) que la réalité était inverse. Et ce pour plusieurs raisons, même si la question n’est pas entièrement tranchée par les scientifiques. Car non, il n’y a pas encore aujourd’hui d’explication unanimement validée par la communauté scientifique ! Voici les hypothèses avancées qui recueillent le plus de crédit.

D’abord, le volume. Il semblerait que l’évaporation de l’eau chaude entraine une perte de volume et donc que l’eau restante, en moindre quantité que l’eau froide, gèle plus vite.

Ensuite, l’eau froide peut entrer en surfusion. Cela signifie qu’elle adopte alors un comportement entre liquide et solide qui lui permet de rester liquide même s’il fait très froid, jusqu’à -40°C à l’air libre, mais uniquement à condition que l’eau soit immobile. L’eau chaude de par sa chaleur ne présente pas cette caractéristique puisque sa chaleur créé des mouvements de convection qui font qu’elle n’est pas immobile. Elle gèle donc banalement à 0 degré.

Enfin l’eau chaude perd sa chaleur plus rapidement car ses molécules ont plus d’énergie pour s’échapper du corps liquide sous forme de gaz vapeur.

Il faut pour conclure dire que ce phénomène n’est pas systématique et n’apparaît que sous certaines conditions. Conditions qu’aucune étude n’a encore été capable de lister pour pouvoir reproduire le phénomène à tous les coups.

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