Questions aux experts
Matière et matériaux
Le paradoxe du sel et de la glace
Lors d'une séance sur la solidification de l'eau, comment expliquer simplement (sans rentrer dans des explications liées à des lois de la cryoscopie bien sûr) à des élèves de cycle 3 que, lorsque les routes sont gelées, "le sel fait fondre la glace", alors qu'on leur dit d'utiliser le mélange sel + glace pour réfrigérer?
Wed 14/05/03 - 14:00
Bonjour,
En réalité le sel ne fait pas fondre la glace. Tout au plus, on pourrait concevoir que le sel jeté sur la route étant à une température plus élevée que la route, aux points de contact, il y a apport de chaleur et fusion très limitée de la glace. Mais la réalité est un peu plus "subtile". La glace sur la route n'est pas "sèche". Le sel va très lentement se dissoudre et une pellicule d'eau salée va se former. Or, la température de congélation de l'eau salée est nettement inférieure à 0 °C. En fait les services de l'Equipement salent les routes le plus vite possible pour éviter que trop de glace commence à se former. Sur une épaisse couche de glace, l'effet du salage serait quasi nul.
En ce qui concerne le mélange réfrigérant, c'est un peu plus difficile à expliquer. Sans être trop approximatif, on peut dire que le sel, pour se dissoudre avec la pellicule d'eau de la glace, a besoin d'énergie (c'est en quelque sorte un changement d'état). Cette énergie est fournie par l'environnement, c'est-à-dire pour l'essentiel la glace. Globalement, l'ensemble glace-sel va "perdre" de l'énergie (chaleur) d'où l'abaissement de sa température et de tout ce qui est dans son voisinage (par exemple un petit flacon rempli d'eau qui a donc gelé). Dans cette explication, ce qui est important, ce sont bien les transferts d'énergie (de plus, ici, énergie = chaleur).