Pourquoi la glace flotte-t-elle ?
L’eau solide est moins dense que l’eau liquide : une propriété inhabituelle aux conséquences importantes.
Ce qui se passe
Les molécules d’eau forment des liaisons hydrogène. Dans la glace ordinaire, elles s’organisent en une structure cristalline ouverte qui laisse davantage d’espace entre les molécules que dans l’eau liquide.
À masse égale, la glace occupe donc un volume plus grand : sa densité est plus faible et elle flotte. Sous pression ordinaire, l’eau liquide atteint sa densité maximale aux environs de 4 °C.
Ce qui change le phénomène
Cette particularité dépasse largement le verre d’eau. Une couche de glace en surface peut isoler l’eau située dessous et contribue à empêcher un lac de geler entièrement depuis le fond.
À observer dans un verre
La glace ordinaire est moins dense que l’eau liquide. Lors de la solidification, les molécules d’eau s’organisent dans une structure plus ouverte : une même masse occupe davantage de volume. Un glaçon est donc soutenu par l’eau avant d’être entièrement immergé.
Cette propriété a une conséquence importante dans les lacs : la glace se forme à la surface au lieu de couler. La couche gelée limite ensuite les échanges de chaleur avec l’air et l’eau peut rester liquide plus bas.