La vitesse à laquelle un cube de glace fond est généralement fonction de la quantité d’énergie, ou de chaleur, appliquée au cube. Cependant, d’autres facteurs influencent la vitesse à laquelle la glace fond. Les minéraux présents dans l’eau avant la congélation peuvent influencer la vitesse atomique et moléculaire de la fonte. Le sucre et le sel sont deux composés de base qui influent sur ce phénomène.
Sommaire de cette fiche pratique
Expérience de congélation
Une expérience typique pour voir comment le sucre et le sel fonctionnent dans un glaçon consiste à congeler de l’eau contenant les deux. Pour obtenir des mesures égales de sel et de sucre, ajoutez les composés à certains bacs à glaçons. Versez la même quantité d’eau dans chaque porte-plateau et mélangez le sucre ou le sel du mieux que vous pouvez. De plus, assurez-vous d’avoir un contrôle dans l’expérience en ayant un bac à glaçons avec seulement de l’eau dans chaque pochette de glaçons. Mettez les bacs à glace dans le congélateur et attendez que tous les bacs soient congelés. Sortez chaque ensemble de glaçons (sucre, sel et eau normale) et commencez à chronométrer la vitesse à laquelle chaque glaçon fond.
Chimie Explication
Selon les élèves du Selah School District de l’État de Washington, des expériences avec des glaçons contenant du sel et du sucre devraient montrer que les cubes contenant du sucre et du sel fondent plus rapidement que les cubes contenant uniquement de l’eau normale. En fait, les glaçons qui contiennent du sucre devraient fondre plus rapidement que les glaçons avec du sel. La raison en est l’absorption de la chaleur. Le sel ou le sucre d’un glaçon absorbe l’énergie thermique environnante plus rapidement que l’eau gelée. Comme le sel et le sucre absorbent cette énergie thermique si rapidement, les molécules d’eau se déplacent plus rapidement, ce qui accélère la vitesse de fusion. C’est en partie la raison pour laquelle les villes utilisent le sel pour faire fondre la glace : le sel absorbera l’énergie thermique plus rapidement et accélérera ainsi la fonte.
Cubes de glace dans l’eau
Une autre expérience consiste à prendre des glaçons et à les placer dans trois tasses d’eau différentes. Une tasse à eau devrait contenir de l’eau du robinet normale. Cependant, les tasses suivantes devraient contenir du sucre et du sel, respectivement. Placez les cubes dans les trois tasses et chronométrez le temps qu’il faut pour les faire fondre. Contrairement à l’expérience précédente, le glaçon dans l’eau normale devrait fondre plus rapidement que les glaçons dans le sucre ou l’eau salée. C’est parce que l’eau salée et l’eau sucrée sont plus denses que l’eau normale. La densité de cette eau empêche le glaçon de fondre efficacement, car toute eau qui fond reste sur le dessus. Avec de l’eau normale, le cube fond et l’eau libérée se dilue plus efficacement dans le liquide environnant.
Expérience de cordes
Une expérience courante avec des glaçons nécessite l’utilisation d’un morceau de ficelle avec du sel. Placez une extrémité de la ficelle sur un glaçon et saupoudrez une petite quantité de sel. Le sel va faire fondre la couche supérieure du cube, mais comme il fait encore relativement froid, l’eau liquéfiée va recongeler. Le résultat sera que le cube de glace se reforme autour de la ficelle, permettant à la personne de tirer la ficelle et de traîner le cube le long de la ficelle. Il est intéressant de noter que le sucre n’est pas aussi efficace, car le sucre fera fondre le glaçon trop vite pour que la glace puisse recongeler.
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