Pourquoi met-on du sel sur la glace ? L'expérience du givre

Avez-vous déjà remarqué comment le sel fait fondre la glace sur les routes en hiver ? Mais saviez-vous qu’il peut aussi créer du givre ? Deux phénomènes qui partagent un principe scientifique commun, mais des résultats différents ! Regardons-y de plus près.

Dans l’expérience : le sel crée un refroidissement intense qui provoque du givre

Avec quelques ingrédients simples ; quelques glaçons, du sel et une boîte de conserve, vous pouvez recréer un phénomène naturel impressionnant : du givre. Mais que se passe-t-il vraiment ?

L’effet de la boîte métallique :

Le métal est un excellent conducteur thermique. Dans cette expérience, il facilite le transfert de froid de la glace, mélangée au sel, vers l’air ambiant plus chaud.
Lorsque le sel fait fondre la glace, cela provoque une absorption de chaleur (chaleur latente de fusion), refroidissant immédiatement l’environnement immédiat, en l’occurrence la boîte.
La surface de la boîte devient beaucoup plus froide que l’air ambiant, souvent bien en dessous de 0°C. Ce refroidissement extrême attire la vapeur d’eau présente dans l’air, qui se condense et gèle immédiatement en formant de minuscules cristaux de glace, créant une couche de givre sur la boîte.

En résumé : La boîte agit comme un « piège à froid », refroidissant intensément l’air et permettant au givre de se former, car la vapeur d’eau de l’air ambiant gèle sur sa surface.

Sur les routes : le sel empêche la formation de givre ou de glace

À l’inverse de notre expérience, en hiver, les routes deviennent glissantes à cause de la neige et du verglas. Pour éviter les accidents, on y répand du sel. Mais pourquoi ?

Un effet « anti-glace » : Comme dans l’expérience précédente, le sel abaisse le point de congélation de l’eau. Cela signifie que l’eau reste liquide à des températures où elle serait normalement gelée.
La fonte de la neige : En dissolvant une petite couche de glace ou de neige, le sel crée une solution saline qui empêche l’eau de regeler immédiatement malgré des températures négatives. Cela facilite le dégagement des routes et améliore l’adhérence des pneus.
- À l’air libre, sur une grande surface comme une route, le sel ne provoque pas un refroidissement aussi intense que dans l’expérience. À l’extérieur, l’air est souvent plus sec, surtout en hiver. Il y a donc moins de vapeur d’eau disponible pour former du givre.
- Le sol (asphalte ou béton) n’est pas aussi conducteur que le métal, et la dissipation de chaleur se fait plus lentement. Cela empêche la formation d’une surface glaciale comme dans l’expérience.

En résumé : Sur les routes, le sel sert à maintenir un état liquide, et les conditions environnementales (moins de conductivité thermique, air plus sec) ne favorisent pas la formation de givre.

Deux contextes, une même science

Le principe est toujours le même : le sel abaisse le point de congélation de l’eau. Ce qui change, c’est le contexte :

Dans l’expérience, l’objectif est d’observer des phénomènes de givre en exploitant le refroidissement extrême. La boîte de conserve est un environnement contrôlé qui permet la formation du givre.
Sur les routes, l’objectif est d’assurer la sécurité en hiver en empêchant la glace et le givre de se former. Ici, le sel est utilisé pour éviter le refroidissement extrême et maintenir l’eau sous forme liquide.