Pourquoi la glace flotte (et la pente négative)
Exercice · niveau 3 (difficile) · thermodynamique (MPSI), chapitre 3 — Le corps pur sous deux phases
Énoncé
Pour l'eau, la courbe de fusion du diagramme a une pente négative, contrairement à presque tous les corps purs.
- Que peut-on en déduire sur les densités de la glace et de l'eau liquide ?
- Une augmentation de pression, à température fixée juste sous , fait-elle fondre ou solidifier la glace ?
- En quoi cette anomalie est-elle vitale pour la vie aquatique en hiver ?
Corrigé
1. La pente négative signifie que la phase haute pression (liquide) est la plus dense : la glace est moins dense que l'eau liquide, donc elle flotte.
2. Augmenter la pression favorise la phase la plus dense (le liquide) : la glace fond légèrement sous pression (franchissement de la courbe vers le domaine liquide).
3. La glace flottant en surface isole l'eau en dessous, qui reste liquide : poissons et organismes survivent l'hiver sous la banquise.
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