Quel Est Le Point De Congélation En Celsius?

Le point de congélation peut être défini comme la température à laquelle un liquide se transforme en un solide à une pression donnée. Le point de congélation est généralement défini après qu'un liquide ait été soumis à de basses températures. Cependant, dans quelques substances, la congélation se produit après que le liquide ait connu une augmentation de la température. La substance la plus commune, l'eau, a un point de congélation de 0o Celsius.

Surfusion

La surfusion est le processus par lequel un liquide ne se transforme pas en une forme solide malgré les températures inférieures au point de congélation. Un tel liquide ne se cristallisera qu'après qu'un noyau de graine supplémentaire, ou un cristal de graine y soit ajouté. Cependant, si le liquide conserve sa composition structurelle originale, il se solidifiera. Les liquides surfondus ont des propriétés physiques distinctes, dont beaucoup doivent encore être comprises de manière concluante par les scientifiques. On sait que l’eau reste à l’état liquide après la surfusion, même à des températures aussi basses que - (négatives) 4000 Celsius et lorsqu'il est exposé à des conditions de haute pression, l'eau en surfusion restera à l'état liquide à basse température de - (négatif) 700 Celsius. A titre de comparaison, le point de congélation de l'eau pure dans des conditions normales est 00 Celsius.

Cristallisation

Dans la plupart des liquides, le processus de congélation implique la cristallisation. La cristallisation est le processus par lequel un liquide se transforme en une forme solide cristalline lors d'une exposition à de basses températures et altère la structure atomique du liquide pour former une structure cristalline. La congélation est ralentie pendant la cristallisation et les températures restent constantes jusqu'à la fin de la congélation. Outre la température, l'ionisation et la polarité du liquide sont d'autres facteurs affectant le processus de cristallisation.

Vitrification

Il existe de nombreuses substances qui ne cristallisent pas même lorsqu'elles sont soumises à de basses températures, mais passent par un processus connu sous le nom de vitrification où elles conservent leur état liquide mais les basses températures modifient leurs propriétés viscoélastiques. Ces substances sont appelées solides amorphes. Certains exemples de ces solides amorphes sont le glycérol et le verre. Quelques formes de polymères sont également connues pour subir une vitrification. Le processus de vitrification se distingue du gel car il est défini comme un processus de non-équilibre où il n'existe pas d'équilibre entre une forme cristalline et sa forme liquide.

Congélation exothermique et endothermique

Le processus de congélation dans la plupart des composés est avant tout un processus exothermique, ce qui signifie que pour que le liquide se transforme en un état solide, la pression et la chaleur doivent être libérées. Cette chaleur dégagée est une chaleur latente appelée aussi enthalpie de fusion. L'enthalpie de fusion est l'énergie nécessaire pour transformer un liquide en solide et inversement. La seule exception notable à cette définition est tout liquide en surfusion dû à la modification de ses propriétés physiques. Un élément est connu pour présenter une congélation endothermique lorsque la température doit augmenter pour que la congélation ait lieu. Cet élément est l'hélium-3 qui, à une certaine pression, nécessite une augmentation de la température pour que la congélation se produise et peut donc être qualifié d'enthalpie de fusion négative.

Application de la congélation

Le processus de congélation a beaucoup d'utilisations modernes. L'une des utilisations est la conservation des aliments. La raison de la réussite de la congélation dans la conservation des aliments est qu’elle réduit le taux de réaction des composés dans les aliments et empêche la prolifération des bactéries en limitant la disponibilité de l’eau liquide.