Que se passe-t-il lorsque vous mettez de la glace sèche dans l'eau ?

Placer de la glace sèche dans de l'eau, comme un punch aux fruits, pour simuler un chaudron bouillant de breuvage de sorcière est une astuce de fête d'Halloween préférée. Les professeurs de sciences utilisent couramment cet effet pour démontrer les principes de sublimation et de condensation.

La « glace sèche » est en fait du dioxyde de carbone (CO ?) solidifié. Le dioxyde de carbone est normalement un gaz à température et pression ambiantes. Lorsqu'il est mis sous haute pression à basse température, cependant, il se solidifie en ce qui est communément appelé « glace sèche ». Lorsque la glace carbonique est portée à la pression atmosphérique, elle reste solide et très froide (-109 °F).

La glace sèche est appelée « sèche » car elle n'entre jamais à l'état liquide lorsqu'elle fond, contrairement à la glace, qui fond en eau liquide. La glace sèche se transforme directement en dioxyde de carbone gazeux. Les scientifiques appellent ce processus la « sublimation ».

L'eau ne joue pas un rôle critique dans ce processus autre que de contenir une quantité importante de chaleur qui est transférée à la glace sèche pour la sublimer. De nombreux autres liquides pourraient être utilisés à la place de l'eau, mais l'eau est particulièrement efficace pour retenir la chaleur (en termes scientifiques, l'eau a une capacité thermique spécifique élevée).

Lorsqu'un liquide tel que l'eau se transforme en vapeur, le processus est appelé évaporation. Le processus inverse est appelé condensation. À basse température, l'eau de l'air se condense en de très petites gouttelettes d'eau.

Les nuages ​​sont en fait de très petites gouttelettes d'eau (ou peut-être même des cristaux de glace) qui se sont condensées dans les basses températures de la haute atmosphère. L'effet « breuvage de sorcière » produit par la neige carbonique dans l'eau représente le même phénomène à plus petite échelle. Lorsque le dioxyde de carbone se sublime, le dioxyde de carbone en phase gazeuse est encore assez froid. L'eau contenue dans l'air se condense dans le gaz carbonique froid lorsqu'elle s'élève au-dessus de l'eau.

Les longues queues des comètes sont le résultat de la sublimation du dioxyde de carbone et d'autres glaces lorsque la comète passe près du soleil.