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Cet article est extrait du mensuel n°887 de Sciences et Avenir-La Recherche, daté janvier 2021. L'eau peut exister sous deux phases liquides si différentes qu'elles ne se mélangeraient même pas dans un verre! Voilà ce qu'avance une étude publiée fin novembre 2020 dans la revue Science. Évidemment, un tel phénomène ne s'observe pas à température et pression ambiante, il faut des conditions extrêmes. Propriétés des différents états de l'eau : Cours. Celles-ci correspondent à ce que les chercheurs appellent le no man's land du diagramme des phases, ce graphique qui décrit l'état de l'eau en fonction de la température et de la pression (voir illustration de l'article). Cette zone se situe entre -110 °C et -40 °C. L'eau est surfondue: sous forme liquide, elle se change en glace très rapidement à la moindre perturbation. Ce qui rend toute observation difficile. Les chercheurs ont exploré une portion de cette zone vers les -70 °C, à des pressions comprises en 2000 et 3000 fois la pression atmosphérique. "Ces deux phases ont été prédites par des simulations dès les années 1990" Et c'est là qu'ils ont observé que l'eau liquide, composée par définition de molécules en mouvement, peut exister sous deux configurations.
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Chapitre 8: Les changements d'état de l'eau 1) Ébullition de l'eau pure dans des conditions normales de pression L' eau étudiée est de l'eau pure: on utilise donc de l'eau distillée qui ne contient plus aucun minéraux. Pour provoquer l'ébullition d'une eau, il suffit de chauffer suffisamment cette dernière. Graphique état de l'eau et des milieux. La température de l'eau est mesurée avec un thermomètre tandis que celle-ci est chauffée jusqu'à ébullition. La température est relevée toute les minutes. Lors d'une telle expérience voici les résultats que l'on peut obtenir: Temps (min) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Température (°C) 20 25 40 55 70 84 92 98 100 Ces résultats peuvent représentés par un graphique sur lequel on représente les variation de la température au cours du temps: Interprétation Avant l'ébullition la température ne cesse d'augmenter et l'eau reste liquide mais lorsque l'eau commence à bouillir, alors elle garde la même température (100°C). Conclusion L' eau pure bout à une température constante de 100 °C. 2) Ébullition de l'eau pure sous faible pression La pression correspond à la poussée exercée par l' air sur les substances qu'il entoure.
Le phénomène s'appelle la vaporisation. Pendant toute la période de changement d'état, la température de l'eau est 100°C. 4. Hypothèses pour la liquiéfaction | 5 min. | recherche Demander de refléchir à un protocole d'expérience pour expliquer la passage de l'état gazeux à l'état liquide. Discussion collective pour valider ou non les protocoles. Graphique état de l'eau seine. 5. Bilan - la liquéfaction | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation Expliquer que c'est un phénomène complexe à expliquer, ils le verront plus tard. Refroidissement de la vapeur.
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"Il y a un semblant d'organisation dans ces conditions extrêmes, détaille Anders Nilsson, de l'université de Stockholm (Suède), premier auteur de l'étude. L'eau, soumise à la plus basse pression, possède une structure similaire à la glace, dite hexagonale, mais très déformée, et qui permet la mobilité des molécules. À plus haute pression, l'organisation perdure à peu près mais l'espace entre les molécules est plus faible. Graphique état de l eau a vendre lac aylmer. " La différence de densité entre les phases atteint en effet 20%, ce qui explique que l'une flotterait au-dessus de l'autre. "Ces deux phases ont été prédites par des simulations dès les années 1990, commente Laurent Michot, du laboratoire Physicochimie des électrolytes et nanosystèmes interfaciaux (CNRS/Sorbonne université). Des tentatives plus ou moins abouties pour les observer ont eu lieu ces trois dernières années, mais aucune ne démontre leur existence de manière aussi irréfutable, et élégante. " Une impulsion laser recrée des conditions extrêmes Pour parvenir à ce résultat, les chercheurs ont envoyé une impulsion laser infrarouge de 10-1 0 seconde sur des échantillons de glace.
Expliquer clairement si nécessaire. => Le passage de l'état liquide à l'état solide se fait en refroidissant l'eau. Le phénomène s'appelle la solidification. Pendant toute la période de changement d'état, la température de l'eau est 0°C. 4. Hypothèses pour la fusion | 10 min. | recherche Demander de refléchir à un protocole d'expérience pour expliquer la passage de l'état solide à l'état liquide. Expliquer un protocole avec récipient rempli de glace que l'on met à température ambiante avec un thermomètre pour suivre l'évolution de la température dans le temps. Faire le schéma au tableau. 5. Expérimentation - la fusion | 10 min. | découverte Distribuer le graphique correspondant à la fusion. Demander aux élèves d'interpréter le graphique: augmentation de la température de l'eau jusqu'à 0°C, puis palier pendant le changement. Ensuite, lors que l'eau est entièrement sous forme liquide, augmentation de la température. 6. Les deux états de l'eau liquide - Sciences et Avenir. Bilan sur la fusion | 10 min. => Le passage de l'état solide à l'état liquide se fait en chauffant l'eau.
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A 10 ans, il fait une rencontre qui déterminera son avenir. Il est repéré par un agent à Los Angeles avec il signe un contrat: le jeune Fisher enchaîne alors des rôles dans de petites séries (La Vie secrète d'une ado ordinaire, avec Shailene Woodley, Liv et Maddie) et décroche le rôle de Seacat dans Teen Beach Movie, téléfilm musical produit par Disney. Il rempilera dans la suite. L'acteur tente en parallèle sa chance dans la musique. Il signe en 2015 un deal avec Hollywood Records et sort plusieurs titres aux sonorités pop, soul et r'n'b. Ce mélomane infatigable maîtrise six instruments (le piano, la guitare, la batterie, l'harmonica, le cor et la contrebasse. ) C'est autant devant une caméra que sur scène que Jordan Fisher trouve son bonheur: quand il n'est pas sur un plateau de télévision ou sur une piste de danse (il a d'ailleurs remporté haut la main en 2017 la compétition Danse avec les stars), il foule les planches à Broadway: on a pu le voir par exemple dans la comédie musicale à succès de Lin-Manuel Miranda (où il jouait John Laurens / Philip Hamilton).