Meilleure réponse
Le point de congélation dun liquide est la température à laquelle le liquide se transforme en une forme solide, et le point de fusion est la température à laquelle le solide redevient liquide. Comment pourraient-ils ne PAS être les mêmes?
À cette température exacte, vous avez atteint léquilibre, où le même nombre de molécules sont converties en forme solide que le sont en forme liquide. Ce qui modifie la réaction physique dune manière ou dune autre, cest le changement denthalpie. Si plus de chaleur est retirée du système, le gel se produira, et si plus de chaleur est ajoutée au système, plus de fusion se produira. Il est important de prendre en compte la chaleur latente de fusion, qui correspond à la quantité dénergie (chaleur) nécessaire pour passer dune phase à une autre.
Leau peut exister à 0 ° C, tout comme la glace. Normalement, il suffit dune calorie dénergie pour changer la température dun gramme deau dun degré Celsius. Ce nest pas le cas au point de congélation / fusion. Il faut 79,7 calories par gramme pour changer leau liquide en glace ou vice versa.
Réponse
Eh bien, vous avez raison sur le fait que la plupart des objets rétrécissent lorsquils gèlent.
La raison pour laquelle leau se dilate lorsquelle gèle est à cause de la forme très particulière dune molécule deau et aussi de ses propriétés.
Comme vous le savez peut-être, leau est H2O, et si vous ne le faites pas Je ne sais pas à quoi cela ressemble, ils ressemblent à ceci
Maintenant, jai choisi cette image pour une raison très particulière. Comme vous pouvez le voir, leau est une molécule polaire, ce qui signifie que sa charge électrique nest pas uniformément répartie sur toute sa structure. Dans ce cas, en raison de lélectronégativité plus élevée de loxygène (Fondamentalement, loxygène a tendance à attirer des électrons vers lui, donc il attire les électrons de lhydrogène vers lui, et comme la forme dune molécule deau nest pas symétrique sur les trois axes, un côté sera être plus négativement chargé que lautre, et les hydrogènes seront légèrement chargés positivement)
Alors, comment cela se rapporte-t-il à la raison pour laquelle leau se dilate lorsquelle gèle?
Eh bien, comme vous le voyez, sous forme liquide, les molécules deau peuvent glisser les unes autour des autres de manière chaotique (essayez de faire une forme avec lindex et le pouce de votre main gauche et droite, et faites-les glisser et tourner librement lune autour de lautre, cela explique en quelque sorte cela part)
Cependant, lorsque leau gèle, cela se produit
Comme vous pouvez le voir, en raison de la charge de la molécule deau, il sorganise de manière très particulière, de telle sorte que loxygène le plus négatif a tendance à se ranger dans le sens de lhydrogène le plus proche n molécule. Soudain, vous avez tous ces énormes écarts entre les molécules deau qui ajoutent considérablement au volume global de la structure. La raison pour laquelle ce genre dalignement ne se produit pas sous la forme liquide de leau est que ces liaisons intermoléculaires sont suffisamment faibles pour pouvoir être surmontées à nos températures normales.
Donc, pour résumer, la raison pourquoi leau se dilate lorsquelle est gelée est à cause de sa géométrie moléculaire et de sa polarité de charge.