Science: Pourquoi et comment les bouteilles de nos boissons éclatent dans le congélateur ?

Joseph Miguel 30-11 à 6:54 Science

Vous pensiez refroidir une bouteille "vite fait, bien fait" en la mettant au congélateur avant de l'ouvrir ?
Si vous avez attendu trop longtemps, elle aura sans doute explosé ou changé de forme si elle est en plastique.
Et voilà pourquoi....

En général, la matière occupe de plus en plus de place au fur et à mesure que sa température augmente.

Cette augmentation de volume avec la température est appelée dilatation thermique : excités par la chaleur ambiante, les atomes remuent plus et ont besoin de plus de place.

Mais l'eau se comporte de façon un peu particulière...



En mettant au congélateur une bouteille à température ambiante (~20 °C), on force sa température à baisser.

Elle va donc passer par la température de 4°C, où elle occupe le minimum de place possible.
Puis son volume va augmenter un peu jusqu'à 0°C.

Mais là... elle se transforme en glace et "gonfle" brutalement !

Si vous ressortez votre bouteille quand elle est descendue à 4°C, tout va bien.

Mais si elle s'est approchée de 0°C, catastrophe ! Une bouteille en verre très pleine au départ aura inévitablement explosé. Et si c'était une bouteille en plastique, avec un peu de chance, sa souplesse aura été assez grande pour qu'il se déforme sans craquer.

La preuve par l'expérience

prends une bouteille en plastique vide
mets-y de l'eau sans la remplir totalement
note au stylo le niveau d'eau
place la bouteille au congélateur
ressors-la quand l'eau s'est transformée en glace : l'eau gelée dépasse le niveau d'eau que tu avais repéré au stylo ! *

* cette expérience est moins spectaculaire qu'il y a quelques années : les plastiques utilisés maintenant se déforment mieux...

Source : archi7, les sciences de tous les jours



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