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Une expérience pour mieux comprendre les étapes de la solidification de l'eau

 

La solidification de l'eau est réalisée dans une cuve à fond transparent. Une webcam filme l'eau pendant le changement d'état. La température de l'eau est déterminée par un capteur à thermocouple.

Le micro-ordinateur pilote à la fois les prises de température et la capture des images issues de la webcam. On peut ainsi suivre l'évolution de la température de l'eau tout en observant son état.

Pour mieux examiner le dispositif expérimental, visualisez la vidéo de l'expérience.

L'appliquette Java ci-dessous vous permet de suivre l'évolution de la température et l'état de l'eau tels qu'ils ont été enregistrés pendant l'expérience.

Soyez patient, plus de 200 images vont être chargées avant d'être visionnées par l'appliquette Java.

Quand le "film" de l'expérience se sera déroulé jusqu'à la fin, ne manquez pas de réexaminer les étapes de la solidification de l'eau image par image.

Repérez en particulier les situations suivantes :

  • Au début l'eau est liquide et, curieusement, elle l'est encore à la température de -4 °C. C'est le phénomène de surfusion.

     

  • Tout à coup apparaissent les premiers cristaux de glace. Immédiatement, la température prend la valeur 0 °C. C'est le début de la solidification.
     

  • Pendant la solidification, la température reste constante
    (palier de solidification à 0 °C).
    Les deux états liquide et solide coexistent. Au cours du temps, il y a de plus en plus de glace et de moins en moins de liquide.
     

  • Dès qu'il n'y a plus de liquide, la température de la glace diminue rapidement.

Si vous ne bénéficiez pas d'une connexion rapide, nous vous conseillons de télécharger l'archive "Solidification.zip" (5706 Ko).
Décompactez ce fichier sur votre disque dur et, dans le répertoire ainsi créé, ouvrez le fichier nommé index.htm.

B. Rouède CRES-LR 2004


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Centre de Ressources pour
l'Enseignement des Sciences physiques 1997-2004
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Dernière mise à jour : 18/01/04