Grand Oral Physique Chimie THERMODYNAMIQUE

« Bonjour a vous membre du jury, Je vais vous expliquer comment et pourquoi en théorie l’eau chaude gèle plus vite que l’eau froide. Tout d’abord il faut savoir que la matière a 4 états distincts : solide, liquide, gazeux et plasma.

On va intéresser a 2 de ces états l’état solide et l’état liquide où plus précisément la solidification de l’eau.

Car l’eau chaude semble geler plus vite que l’eau froide dans certaines conditions. Plusieurs personnage historique comme Aristote et Descartes ce sont aussi penché sur la question. Mais plus récemment dans les années 60 un scientifique tanzanien du nom de Mpemba va soulever encore une fois cette question ou l’on étudiera des hypothèse encore pendant des décennies jusque aujourd’hui . C’est ainsi que l’on appelle cette effet, l’effet Mpemba. Pour comprendre cet effet, il faut d’abord voir comment l’eau gèle puis voir quelle sont les possibles explication a ce phénomène. 1/Lorsque l’eau gèle elle subit une solidification, qui est l’opération ou un liquide se transforme en solide.

Cela peut se faire par refroidissement, par augmentation de la pression, par cristallisation.

La glace possède 20 phase dépendant de la pression et de la température a laquelle elle est.

La glace que nous connaissons et que nous allons étudier est la glace Ih qui est la forme cristalline de la glace ordinaire.

L’eau se transforme en glace a partir de 0°C a la pression atmosphérique normale et a partir de 10 Gpa a n’importe quelle température.

Entre -100°C et 500 MPa l’eau se transforme en glace Ih.

Cette glace est donc un solide cristallin.

Ce qui se passe ce sont des cristaux de glace se créer entre les molécules désordonnés de l’eau.

Ce qui forme de la glace. 2/Lorsque de l’eau chaude et de l’eau froide sont mise en congélation l’eau chaude semblent geler plus vite.

De nombreuses explications sont trouvés mais aucune n’as été reconnu comme juste, ce sont donc simplement des hypothèse. -Tel que l’évaporation qui dirai que l’eau évaporé par l’eau chaude réduirai la masse d’eau a geler et donc la vitesse de réaction pourrait être réduite cet a dire prendre moins de temps a réaliser cette transformation chimique mais théoriquement cette évaporation ne représenterai que 3 % de la masse de l’eau initiale ce qui est trop insignifiant pour être considère comme l’unique réponse. - Il existe aussi une autre hypothèse qui s’expliquerait par la présence de site de nucléations cet a dire un site sur lequel un premier cristal d’eau gelé pourrait.... »