Du sel pour refroidir

Par de fortes journées de chaleur, un été en Normandie, entre amis, quoi de mieux qu’une bonne bouteille bien fraîche pour se rafraîchir. Mais, horreur, la bouteille n’a pas été mise au réfrigérateur. Pas de panique! De l’eau, des glaçons et du sel et en quelques minutes, un verre de gibolin rafraîchissant. Eh oui, le sel refroidit l’eau. Voici quelques explications.

Avant de commencer mon explication scientifique, il est important de savoir que l’eau pure passe de l’état solide à l’état liquide (et inversement) à une température de 0°C. Cette température est appelée température de fusion (1).

L’eau salée, qui est un mélange, passe, quant à elle, de l’état solide à l’état liquide (et inversement) à des températures beaucoup plus basses. Cette température variant suivant la concentration en sel de la solution est impossible à définir de manière exacte pour l’eau salée. Cependant, on sait qu’elle est minimale (température de fusion de -20°C) pour une proportion de sel d’environ 20%.

A présent, revenons à notre bouteille.

  • Dans un premier temps, plaçons là dans un seau à champagne avec de l’eau sous forme liquide et des glaçons. La température ambiante est d’environ 22°C. Certes, c’est l’été, mais ne l’oublions pas, nous sommes en Normandie!
    Pour fondre, et donc pour produire du froid, les glaçons ont besoin d’énergie. Cette énergie va leur être fournie, sous forme de chaleur, par le milieu environnant. Au bout de quelques minutes, les glaçons sont fondus et se sont transformés en eau liquide, laquelle possède une température de 0°C.
  • A présent, plaçons notre bouteille dans un seau contenant de l’eau liquide, des glaçons et une certaine quantité de sel.
    Pour se dissoudre dans l’eau, le sel a besoin de chaleur. Il va donc la puiser dans l’eau, abaissant ainsi la température de fusion de l’eau. Rappelez-vous, l’eau salée reste sous forme liquide jusqu’à des températures pouvant atteindre -20°C! Ceci va avoir pour effet d’entraîner la fonte des glaçons, et d’abaisser la température de notre bouteille.

Le sel maintient donc l’eau liquide à des températures très basses. C’est d’ailleurs pour les mêmes raisons que les routes enneigées sont salées l’hiver.

Et maintenant, à vos bouteilles!!!

Et pour les potes de vacances, une petite vidéo!
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Retrouvez également une expérience sur Kidi’Science, permettant de faire de la glace à la vanille en moins de 10 minutes!

(1) Le passage de l’état liquide à l’état solide est appelé solidification. La température de solidification est la même que la température de fusion : 0°C.

Amélie Cabasse

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2 réflexions au sujet de « Du sel pour refroidir »

  1. Je suis pas sûr de suivre l’explication:
    « Pour se dissoudre dans l’eau, le sel a besoin de chaleur. Il va donc la puiser dans les glaçons. »
    => ça serait pas plutôt dans l’eau qu’il va la puiser? Au départ, les glaçons sortent du congélateur et sont plutôt à -5° ou -10° alors que l’eau dans laquelle on les verse est au moins à +10° minimum… Par ailleurs le sel se dissout dans l’eau liquide, pas dans le glaçon.

    « Ces derniers vont alors refroidir! La température du mélange ne va donc cesser de diminuer, et pourtant, la glace va fondre. »
    => Ma compréhension est différente: les glaçons ne refroidissent pas, car encore une fois ils sont au départ plus froids que l’eau du mélange. Par contre comme tu l’expliques très bien, leur fonte s’accélère. Or c’est bien cette fusion qui permet le refroidissement rapide de la bouteille, bien plus que l’abaissement de 1° ou 2° de l’eau du mélange: faire fondre un gramme de glace demande 80 fois plus d’énergie que d’augmenter de 1°C la température d’un gramme d’eau liquide! Donc plus les glaçons fondent vite, plus vite ils extraient de l’énergie au reste du milieu… et plus vite la bouteille refroidit.

    • Merci pour ces explications! Je m’empresse de corriger mon article avec tes précieuses remarques. (et désolé pour cette réponse bien tardive…)

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