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Plonger de la neige carbonique dans l’eau, telle que du punch aux fruits, pour simuler un chaudron bouillant d’infusions de sorcières est un tour de passe-passe favori de l’Halloween. Les professeurs de sciences utilisent couramment cet effet pour démontrer les principes de sublimation et de condensation.
Glace carbonique
La «neige carbonique» est en réalité du dioxyde de carbone (CO?) Solidifié. Le dioxyde de carbone est normalement un gaz à la température et à la pression ambiantes. Cependant, lorsqu'il est soumis à une pression élevée à basse température, il se solidifie pour former ce que l'on appelle communément la «neige carbonique». Lorsque la neige carbonique est amenée à la pression atmosphérique, elle reste solide et très froide (-109 ° F).
Sublimation
La glace sèche est appelée «sèche» car elle ne pénètre jamais dans un état liquide au moment de sa fonte, contrairement à la glace qui fond dans de l'eau liquide. La glace sèche se transforme directement en dioxyde de carbone gazeux. Les scientifiques qualifient ce processus de «sublimation».
Eau
L'eau ne joue aucun rôle critique dans ce processus, si ce n'est qu'elle contient une quantité importante de chaleur qui est transférée à la neige carbonique pour la sublimer. Beaucoup d'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 de chaleur spécifique élevée).
Condensation
Lorsqu'un liquide tel que l'eau se transforme en vapeur, le processus s'appelle l'évaporation. Le processus inverse s'appelle la condensation. À basse température, l'eau se condensera dans de très petites gouttelettes d'eau.
Des nuages
Les nuages sont en réalité de très petites gouttelettes d'eau (ou même de cristaux de glace) qui se sont condensées à basse température dans la haute atmosphère. L'effet de «brassage de sorcières» produit par la neige carbonique dans l'eau représente le même phénomène à plus petite échelle. À mesure que le dioxyde de carbone se sublime, le dioxyde de carbone en phase gazeuse est encore assez froid. L'eau dans l'air se condense dans le gaz de dioxyde de carbone froid lorsqu'elle s'élève au-dessus de l'eau.
Fait amusant
Les longues queues des comètes sont le résultat du dioxyde de carbone et d'autres glaces sublimant lorsque la comète passe près du soleil.