V27N4
• Volume 37 Numéro 4 42 lorsqu’ilyadegrandesdécompressionsatmosphériques(baissedes températures) liées à des tempêtes, le niveau des mers remonte. La tensionsuper f icielleestaussi trèsélevée, cequipermetàl’eaudes’in- sérer partout, dans les crevasses, les rochers, etc. Ainsi, lorsqu’elle gèle, elleferaéclater lesrochers. L’eautientunepart importantedans lemodelagedenos paysages. Propriétés chimiques : •L’eauestunesubstancequiaunefortepropensionàdissoudred’au- tres éléments. De ce fait, elle peut attaquer les parois d’un récipient qui la contient, sculpter des paysages. Elle peut aussi dissoudre des gaz présents dans l’air comme le gaz carbonique ou l’oxygène (oxy- gène dissous). L’eau contenue dans le corps humain sert de support à lamultitudederéactionsetd’échangesqui sontnécessairesà lavie. • L’eau vraiment pure n’existe pas. La dé f inition de l’eau pure diffère suivant lesusagesque l’onveutenfaire.Ainsi, unbuveurd’eaun’aura paslesmêmescritèresd’appréciationqu’unchimiste.Lepremiervou- drauneeaudébarrasséedesgermes,maispasdesselsminérauxsans laquelle elle serait imbuvable. Le second cherchera à la débarrasser deses cationset desesanions,maisnesepréoccuperapasde lapré- sencedematières organiques. Lapremièreopérationchimique réalisableavec l’eauest sadissocia- tionenprotonsH+et en ionshydroxylesOH—. La répartitionentre les deux semesure avec lepH(potentiel hydrogène 3 ). L’échelle vade 0à14 : plusonserapprochede0, plus l’eauest acide ; plusonserap- proche de 14, plus elle est basique. L’eau est neutre lorsque son pH està7. L’eaujoueunrôletrès importantdanstoutes lesréactionschi- miques qui impliquent desmatières chargées électriquement. •Outresesqualitéschimiquespropres, l’eauestunexcellentvéhicule, notammentpour lesagentsagressifscomme lesacidesou legazcar- bonique.Legazcarboniquedansl’eausetransformeenunacidefaible quidissout, entreautres, lecalcaire.Cependant,uneélévationdetem- pérature ou une aération de l’eau précipite le calcaire sous forme de tartre.De lamêmefaçon, l’eaudesocéansrégule lateneurengazcar- boniquede l’atmosphère. Propriétés thermodynamiques : Lespropriétés thermodynamiquesde l’eauontcommencéàêtreuti- lisées de façon empirique bien avant d’être démontrées de façon scienti f ique. •L’eauest unbonfournisseurd’énergiemécanique .L’énergiemé- canique fournie par l’eau a été utilisée pour faire tourner les roues à eau, lesmoulins…Puisonvaseservirdel’énergiefourniepar lespro- priétésthermiquesdel’eau.Ainsi lamachineàvapeurutilisel’énergie fourniepar latransformationde l’eauenvapeur, sous l’actioncombi- néede lachaleur et de lapression. Lespremiers trainsàvapeurutili- saient ce système. • L’eau change d’état à une température qui dépend de la pres ‐ sion . L’eau se solidi f ie à 0 °C et devient vapeur à 100 °C. Cependant, la pressionpeutmodi f ier ce rapport. Ainsi enhaut de l’Everest, l’eau boutà72°C, latempératured’ébullitiondécroissantavec lapression. C’est également ce qui permet aux patineurs de glisser sur la glace. Enréalité, ilsglissent surune f inepelliculed’eauforméesous lapres- siondupatin. Cette f inepelliculesesolidi f ie immédiatement après le passagedupatin. •L’eau peutresterliquideàdestempératuresinférieures àcelles auxquellesellegèlehabituellement, jusqu’à—40°C: c’estceque l’on appelle lephénomènede« surfusion ». C’estdûaufaitqu’il faut sou- vent un petit corps solide ou une bactérie pour commencer ce pro- cessus de solidi f ication. C’est ce procédé qui est appliqué pour la fabricationde laneige arti f icielledans les stations de ski. •L’eauest un très bonconducteur , cettepropriétéest souvent utili- sée, notamment pour le transport d’énergie . Par exemple, l’eau a une très bonne conductivité thermique, à peuprès quatre fois supé- rieure à celle des autres liquides. La principale application de cette propriété est domestique, c’est le chauffage central. • L’eau est unmauvais conducteur électrique lorsqu’elle est pure, mais lorsqu’elle est minéralisée (c.-à-d. lorsqu’elle contient des sels dissous), elledevient conductricede l’électricité. C’est pour cette rai- son que l’installation de prises électriques dans les salles de bain est strictement réglementée en raison des risques d’électrocution que celapeut provoquer. • La chaleur spéci f ique 4 de l’eau est une autre de ses propriétés. L’eaupeutemmagasinerdegrandesquantitésd’énergie, etpeutainsi fortement in f luer sur les écarts de température terrestre. C’est pour cela que les climats dits « continentaux » connaissent des écarts de température bien plus importants que les climats océaniques, ces derniers étant adoucis par l’in f luencedes océans. Voyons maintenant comment ces propriétés génèrent la puissance requisepourmettreenmouvement« l’océan»(ces1400millionsde km 3 d’eau). Il existe deux puissantes pompes qui vont mettre toute cette eauenmouvement : 1. Des différences de température : l’eau de mer est d’autant plus dense que sa température est basse. 2.Desdifférencesdesalinité(concentrationde l’eauensels).Uneeau plus concentrée en sel est plus dense qu’une eaumoins concentrée. Ces deuxmoteurs agissent directement sur ladensitéde l’eau. Une eau froide ayant une forte concentrationen sel seradense, alors qu’une eau chaudepauvre en sel serapeudense. Dans les régionspolaires (océanArctiqueetmerdeWeddell [enAn- tarctique]), l’eau de mer, froide, donc dense, se transforme en glace. Lors de la solidi f ication , le sel est rejeté (la glace n’en contient pas ou en contient peu) et enrichit donc l’eau liquide en sel. Ceci la rend encoreplus dense, et elleplongedonc vers les fondsmarins. En l’ab- sencede sourced’eaudensedans lePaci f ique, l’eaude fondremonte progressivement en raison d’une diminution progressive de sa den- s D i a té n . s l’Atlantique, la température de l’eau (en surface) est d’environ 15 ºC, sa salinité 5 est de 35,6 et sa densité est de 10263 g/cm 3 . Dans l’Arctique, la température est d’environ 4 ºC, la salinité de 35,6 et la densité de 1 0278 g/cm 3 . Cette différence d’à peine un millième de gramme,maissurdesmilliersde litresd’eau, engendreuneformida- ble forcedepoussée.
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