Un liquide surchauffé (état métastable) est un liquide dont la température dépasse le point d’ébullition. L’existence de liquides surchauffés à la pression atmosphérique s’explique par l’incapacité d’une substance à passer à l’état gazeux simultanément dans toute sa masse.
Par exemple, l’eau peut atteindre 200°C lorsqu’elle est surchauffée. Parallèlement, moins la substance contient d’impuretés diverses, plus elle peut atteindre une température élevée à l’état liquide. Cela s’explique par le fait que l’apparition des petites bulles initiales est entravée par l’importante attraction mutuelle des molécules de la substance. Lorsque la substance contient des gaz dilués et de petites particules solides, l’ébullition se produit à des températures plus basses. La raison en est que la formation de vapeur est abondante à proximité des bulles et des particules, en raison des liaisons plus faibles de la substance de base.
Cet état confère à la substance des propriétés spécifiques, telles que l’ébullition explosive due à la chaleur accumulée, l’instabilité de la surface de séparation liquide-gaz, etc.
Matériel sur le sujet
Ébullition de type explosion
L’exemple le plus connu de surchauffe d’un liquide est le chauffage de l’eau au micro-ondes. Il convient de noter que lorsque l’eau est chauffée dans un récipient au-dessus d’un feu, le chauffage se produit de manière inégale et la température de l’eau proche du fond augmente plus rapidement, entraînant l’ébullition de cette partie de l’eau.
Dans le cas d’un four à micro-ondes, en revanche, l’eau contenue dans la tasse est chauffée uniformément et peut donc dépasser le point d’ébullition tout en restant liquide. Ainsi, le liquide dans la tasse prend un état métastable et est capable de bouillir comme une explosion. Par exemple, si la moindre vibration ou une particule minuscule frappe la tasse, les liaisons entre les molécules sont légèrement rompues. Cependant, le liquide a accumulé tellement d’énergie qu’une influence apparemment insignifiante suffit à faire bouillir l’eau et à la faire s’évaporer.
Il n’est pas recommandé de faire une telle expérience à la maison, car elle peut provoquer des brûlures.
Date de publication: 12-26-2023
Mettre à jour la date: 12-26-2023