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Matière et matériaux
De la glace dans l'air expiré ?
Lorsqu'on expire dans une atmosphère à -20°C, obtient-on seulement des gouttes liquides d'eau ou bien aussi des microcristaux de glace ?
Fri 03/10/03 - 14:00
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La formation de microcristaux de glace dans la "buée" formée par l'air que nous expirons n'est pas impossible, d'un point de vue physique. En pratique, je ne suis pas sûr que cela soit le cas, et je vous livre ma réflexion.
L'air expiré peut être considéré comme de l'air à une température d'environ 30°C, presque saturé, voire saturé en humidité. Cette masse d'air est projetée tout à coup dans une autre, plus froide (-20 °C) et deux phénomènes vont s'opposer :
1/ la baisse de température de la masse d'air
2/ les mouvements de convection qui vont assurer le mélange progressif de la masse dans l'air ambiant.
La baisse de température a pour effet de former des microgouttes de liquide, qui constituent la "buée". Ces gouttent se forment car la pression de vapeur saturante de l'eau diminue avec la température et l'air qui était presque saturé se sature complètement. Si la chute de température se poursuit, ces gouttes vont geler.
En même temps, les mouvements de convection mélangent la masse d'air expirée avec l'air ambiant, ce qui a pour effet de diminuer la pression de vapeur d'eau au contact des gouttelettes et de favoriser leur retour à l'état gazeux.
Intuitivement, j'aurais tendance à penser que les mouvements de convection sont plus rapides que la baisse de température de la masse d'air, de sorte que les gouttes d'eau vont revenir plus vite à l'état gazeux qu'elles ne peuvent geler