Neige artificielle
L’avantage d’avoir des journées entre -30° et -20°C à Montréal…
Pourquoi avec de l’eau très chaude (80-100°) ? Parce que l’effet ne se produit pas avec de l’eau froide. L’eau froide tombe bêtement au sol à l’état liquide.
Pourquoi ça ne fonctionne qu’avec de l’eau chaude ?
Je ne sais pas, je suppose qu’il faut qu’il y ait un genre de “choc thermique” entraînant une dispersion de l’eau en gouttelettes fines qui gèlent, et pour certaines vaporisent, dans l’instant.
Certains évoquent l’effet Mpemba, mais primo, l’effet Mpemba ne décrit pas spécifiquement ce genre d’expérience et secundo, l’effet Mpemba n’a pas d’explication scientifique non plus, ce qui ne fait pas avancer le schmilblick.
Une démonstration un peu plus spectaculaire de l’effet en Norvège. Il vaut mieux prendre une bouilloire pour le meilleur résultat.
(Le record de froid enregistré à Montréal PET est de -37,8°C le 15 janvier 1957. À Paris, c’est -23,9 °C le 10 décembre 1879 enregistré à Montsouris.)
padawan
Je ne crois pas à un « choc thermique ». Sur la vidéo on voit nettement une séparation en deux : en haut un nuage de givre, et en bas, de l’eau qui tombe rapidement (une assez bonne quantité si on regarde de près). Je pense que ce qui cristallise est la vapeur d’eau, qui au passage dans l’air très froid perd beaucoup plus rapidement sa chaleur que de l’eau liquide en flaque ou grosses gouttelettes. La fourchette de 80°-100°C concorde d’ailleurs bien puisque c’est au dessus de 80°C qu’il y a une production significativement visible de vapeur d’eau (un truc d’amateur de thé pour jauger la température de l’eau quand on n’a pas de thermomètre).
Eric
L’hypothèse que je formule (l’avis d’un chimiste ou d’un physicien serait le bienvenu) est que la pulvérisation de l’eau en fines gouttelettes est plus facile lorsque sa température est proche de son point d’ébullition en raison de l’affaiblissement des liaisons hydrogène entre les molécules d’eau.
Franck
On m’a dit il y a longtemps que l’eau chaude gelait plus vite que l’eau froide parce que son point de rosée était plus élevé (ou plus bas, je ne me souviens pas du sens). Peut-être que ça a un rapport ?
Maxime
C’est tout simplement une transition de phase appelée condensation : l’eau bouillante jetée en l’air se disperse immédiatement en gaz (vapeur d’eau) étant donné que le liquide se trouve étiré et plus sous contrainte de son récipient. La vapeur d’eau, sous l’effet du froid intense, passe de l’état gazeux à l’état solide sans passer par l’état liquide. Le phénomène est d’autant plus rapide que la surface d’échange thermique entre les molécules d’eau est plus importante du fait de la distance qui sépare chaque molécule. les molécules étant plus libres de leurs mouvements à l’état gazeux que liquide, cette facilité de mouvement rend aussi les molécules d’eau plus sensible à l’attraction de la liaison hydrogène. On a ainsi la formation de cristaux d’eau avec des molécules rangées : les fameux flocons de neige. Ce phénomène n’a pas lieu avec de l’eau froide sous forme liquide, la liaison hydrogène étant déjà employée, laissant des surface d’échanges thermiques plus faible : l’eau tombe au sol avant de pouvoir passer à l’état solide.
Virgile
Je plussoie les commentaires précédents et j’ajoute deux chiffres pour compléter : il faut 1810 Joule pour abaisser d’un degré la température d’un kilo de vapeur d’eau, tandis qu’il en faut 4186 pour en faire autant avec de l’eau liquide.
Ça, plus le fait que la masse de vapeur mise en jeu ici est faible, explique qu’il fait assez froid pour solidifier instantanément la partie bouillante de l’eau qui est jetée en l’air, mais pas assez pour la partie encore liquide, qui tombe au sol comme le fait remarquer padawan.
Vicnent
Maxime, +1 évidemment.
Delo
Et c’est ainsi qu’à compter de la saison 2013-2014, les canons à neige des pistes de ski diffusèrent de l’eau bouillante…
Blah ? Touitter !