Glace douce, glace salée

Auteur avatarPtitDeb72 | Dernière modification 19/05/2021 par RomaneU

Glace douce glace sal e Image intro.jpg

Étape 1 - Assembler le matériel

Pour cette expérience nous aurons besoin de :

- 2 verres

- un marqueur (ou un stylo) et des post-its

- sel

- une petite cuillère

- un congélateur/freezer




Étape 2 - Préparer le premier verre

Remplir le premier verre d'eau du robinet.

Sur un post-it, écrire "Eau douce" et le coller au verre.



Étape 3 - Préparer le deuxième verre

Dans le deuxième verre, mettre quelques cuillères à café de sel, remplir d'eau et dissoudre le sel. Avec un autre post-it, écrire "Eau salée" et le coller au verre.


Étape 4 - Mettre au congélateur

Mettre les deux verres au congélateur en même temps et attendre que l'eau aie gelée (on peut attendre une heure).




Étape 5 - Regarder les résultats

Sortir les verres du congélateur et constater les résultats : que voit-on ?



Comment ça marche ?

Observations : que voit-on ?

L'eau du verre d'eau douce est bien gelée et a même débordé un peu. Dans le deuxième verre, l'eau salée n'est pas complètement gelée.

Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?

  • Ne pas mettre assez de sel
  • Mettre trop de sel
  • Ne pas avoir bien dissout le sel
  • Ne pas attendre assez longtemps
  • Se tromper de post-it et oublier quel verre contient quelle eau
  • Si la température du congélateur ou du freezer qui n'est pas assez basse

Explications

L'eau devient glace quand la température descend à 0°C, on appelle cela la cristallisation. C'est grâce à cela que l'on obtient des glaçons quand on met de l'eau au congélateur. A savoir aussi que la glace (eau solide) prend plus de place que l'eau liquide. Pourquoi ? Comme tout objet en ce monde, l'eau est constituée de petites molécules d'eau : H2O (un atome d'oxygène avec deux atomes d'hydrogène). A l'état liquide, les molécules sont agencées de façon désordonnée alors qu'à l'état solide, les molécules s'organisent entre elles et donc prennent plus de place.

La température de cristallisation de l'eau salée n'est pas à 0°C mais à -1,8°C car le sel rend le processus plus difficile.

Plus d'explications

Au pôle nord, il fait très froid, bien moins de 0°C, pourtant la mer ne gèle pas systématiquement. Pourquoi ? Notamment à cause du sel que contient l'eau de mer qui empêche la cristallisation. Mais le sel n'en est pas l'unique cause, en effet, il y a aussi les courants marins qui mouvementent l'eau et l'empêche d'être suffisamment stable pour geler convenablement. Si finalement la tempétature de l'eau est à -1,8°C ou moins suffisamment longtemps et que l'eau est bien stable, la surface de la mer gèle et devient la banquise...

D'ailleurs on pourrait penser que la banquise serait de l'eau salée gelée. Mais en fait non ! Quand l'eau gèle, le sel s'en va dans l'eau liquide du dessous, la glace ne contient donc pas de sel !

Applications : dans la vie de tous les jours

Quand on veut des glaçons, on rempli le bac à glaçons d'eau du robinet et on le met au congélateur pour obtenir des glaçons car on sait que l'eau liquide devient solide quand il fait 0°C. L'eau de mer cependant ne fonctionne pas tout à fait pareil à cause du sel qu'elle contient et du mouvement des vagues. Ainsi, pour que la banquise se forme, la température à 0°C ne suffit pas : il faut que la température de la surface de l'eau soit égale ou inférieure à -1,8°C suffisamment longtemps et que l'eau soit suffisamment stable. Quand la banquise se forme, le sel reste dans les eaux inférieures et les rend plus denses, ce qui fait qu'elles descendent plus en profondeur et cela créer des courants qui influencent la plupart des courants marins sur Terre.

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Éléments pédagogiques

Objectifs pédagogiques

Faire comprendre que la règle "L'eau gèle à 0°C" n'est vraie que pour l'eau "pure" et au repos.

Pistes pour animer l'expérience

On peut commencer l'animation en demandant aux participant.e.s s'ils/elles savent à quelle température l'eau gèle et prendre pour exemple les glaçons que l'on a tous chez nous. Ensuite on peut demander s'ils/elles connaissent les différentes formes d'eau solide (glace, glaciers, neige, banquise...), comment se forme la banquise et à quelle température est l'eau de mer au pôle nord... (elle est à moins de 0°C et pourtant elle n'est pas tout le temps gelée ! )

Sources et ressources


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