Ce qui se passe quand l'eau bout
Tout est fait de minuscules particules, chaque ATOME ou MOLÉCULE s'agitant sans cesse. Dans un SOLIDE, elles sont serrées et ne font que vibrer. Dans un LIQUIDE, elles glissent les unes sur les autres : il peut COULER et prendre la forme de son récipient. Dans un GAZ, elles volent librement et s'étalent pour remplir tout l'espace. Ajouter de la CHALEUR les fait bouger plus vite, et c'est ce qui fait CHANGER la matière d'état.
Chauffez une casserole d'eau et les molécules bougent de plus en plus vite. À 100 °C, au niveau de la mer, certaines ont assez d'énergie pour s'échapper du liquide et former à l'intérieur des bulles de VAPEUR d'eau : c'est l'ÉBULLITION. Ces grosses bulles ne sont pas de l'air, mais de l'eau devenue gaz. Et le nuage blanc qui sort d'une bouilloire n'est pas de la vapeur, qui est invisible : c'est de la BUÉE, de minuscules gouttelettes qui apparaissent quand l'air plus frais fait CONDENSER la vapeur.
Du thé tiède sur l'Everest
La température d'ébullition dépend de l'air qui pèse sur l'eau. Au sommet de l'Everest, où l'air est plus rare, l'eau bout vers 70 °C, trop peu pour faire un vrai thé ou cuire vite des pâtes. L'autocuiseur fait l'inverse : il emprisonne la vapeur, la pression monte et l'eau bout vers 120 °C, ce qui cuit bien plus vite ; son ancêtre, la marmite du physicien français Denis Papin, date de 1679. L'eau peut aussi s'ÉVAPORER à n'importe quelle température : les flaques sèchent même par temps frais, car les molécules les plus rapides s'échappent sans cesse de la surface.
La glace flotte, et c'est important
Presque toutes les substances rétrécissent en passant de l'état liquide à l'état solide, si bien que le solide coule. L'eau fait exception. Quand on la fait CONGELER, ses molécules s'assemblent en un réseau aéré qui occupe environ neuf pour cent de place en plus : la GLACE est donc plus légère que l'eau et flotte. C'est pourquoi les tuyaux peuvent éclater quand il gèle fort. Cela sauve aussi la vie dans les mares et les lacs, qui gèlent par le dessus : le lac n'est GELÉ qu'en surface, et les poissons passent l'hiver dans l'eau restée liquide en dessous.
Certains solides sautent carrément l'étape liquide. Le dioxyde de carbone solide, appelé carboglace, se transforme directement en gaz et produit la fumée des spectacles. C'est la sublimation, et c'est pourquoi la neige peut se SUBLIMER par une journée froide, sèche et ensoleillée, sans jamais passer par la FUSION.
Le quatrième état, et une légende sur le verre
Il existe un quatrième état de la MATIÈRE, le PLASMA. Chauffez assez un gaz, et les atomes perdent une partie de leurs électrons, formant une soupe lumineuse de particules chargées. Le Soleil et les étoiles sont faits de plasma, tout comme la lueur d'une enseigne au néon, et c'est la forme de matière visible la plus répandue dans l'univers. Notre page sur la chimie explique de quoi ces atomes sont faits.
On dit parfois que les vieux vitraux sont plus épais en bas parce que le verre serait un liquide qui coule très lentement. C'est une légende : les verriers du Moyen Âge ne savaient pas fabriquer des vitres d'épaisseur régulière, et les vitriers posaient en général le côté épais en bas. À température ambiante, le verre mettrait bien plus longtemps que l'âge de l'univers pour s'affaisser de façon visible. Quel que soit l'état, chaque PARTICULE reste la même ; ce qui change, c'est la façon dont elles sont rangées, et donc parfois le VOLUME.