Vrai ou faux ? L'eau bout à 100°C

Le diagramme de phase de l'eau montre dans quel état (solide, liquide ou gazeux) se trouve l'eau en fonction de la température et de la pression. © L'Internaute

Contrairement à une idée reçue, 100°C n'est pas la seule température d'ébullition de l'eau. Certes, dans votre cuisine, si vous ne vivez pas en altitude, l'eau se met à bouillir à 100°C. Mais ce ne sera pas le cas en haut du Mont Blanc ou au fond des océans.

L'ébullition dépend aussi de la pression

Pourquoi ? La température d'ébullition d'un liquide n'est pas intrinsèque au liquide mais dépend de sa pression. Une loi physique, la loi de Clapeyron, permet (moyennant de nombreux calculs) de tracer le diagramme pression-température de l'eau. Grâce à lui, on peut déterminer, notamment, à quelle température l'eau se mettra à bouillir pour une pression donnée.

Ainsi, sous 1 atmosphère, soit la pression atmosphérique normale, l'eau bout effectivement à 100°C. Lorsque la pression augmente, on voit que la température d'ébullition augmente elle aussi : il faudra chauffer plus pour obtenir de la vapeur.

C'est le cas au fond des océans où la pression augmente fortement. Par exemple, à 3000 m sous la mer, elle atteint 300 atmosphères. Voilà pourquoi des sources d'eau très chaude, à plus de 300°C, peuvent exister sans que l'eau ne se transforme en vapeur. De même, l'eau utilisée dans les réacteurs nucléaires est fortement pressurisée à 155 atmosphères pour éviter que l'eau ne s'évapore.

En revanche, lorsque la pression diminue, la température d'ébullition baisse elle aussi. En haut du mont Blanc, la pression est inférieure à 0,5 atmosphère : l'eau bout à 85°C. Plus haut, au sommet de l'Everest, la pression est encore plus faible et l'eau bout à 72°C.

Eau gazeuse à moins de 0°C

Et plus haut ? A 50 km d'altitude, la pression est de 0,0005 atmosphère. D'après le diagramme de Clapeyron, l'eau ne peut alors exister qu'à l'état gazeux ou solide : il n'y a plus d'eau liquide à cette hauteur.

Dans certaines conditions de température inférieures à 0°C, elle passe alors directement de l'état solide à l'état gazeux : c'est la sublimation. De la glace qui devient vapeur, c'est ce qui se produit lorsqu'une comète s'approche du soleil : la glace qui la compose se transforme en gaz. Celui-ci diffuse alors les rayons du soleil : la chevelure de la comète apparaît.

Verdict : L'eau bout à 100°C ? Faux dans la plupart des cas

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