Pourquoi l’eau chaude et l’eau froide ne se mélangent pas ?

La vérité derrière le mythe de la séparation de l’eau chaude et de l’eau froide

Une croyance répandue veut que l’eau chaude et l’eau froide ne se mélangent pas lorsqu’elles sont versées ensemble. Cependant, la science dément cette idée reçue.

La densité de l’eau

La densité d’une substance est une mesure de sa masse par unité de volume. L’eau chaude et l’eau froide ont des densités différentes en raison de la dilatation thermique.

• Expansion thermique : Lorsque l’eau est chauffée, ses molécules s’agitent davantage. Cela entraîne une augmentation du volume de l’eau, ce qui réduit sa densité.

Par conséquent, l’eau chaude a une densité inférieure à celle de l’eau froide.

Le mélange des liquides

Lorsque deux liquides de densités différentes sont versés ensemble, le liquide le moins dense flottera sur le liquide le plus dense, formant des couches distinctes. Cependant, dans le cas de l’eau, ce n’est pas le cas.

• Anomalie de densité de l’eau : Contrairement à la plupart des substances, l’eau atteint sa densité maximale à 4 °C. En dessous et au-dessus de cette température, sa densité diminue.

Cela signifie que l’eau froide (inférieure à 4 °C) a une densité supérieure à l’eau chaude (supérieure à 4 °C). Par conséquent, lorsque l’eau chaude et l’eau froide sont versées ensemble, l’eau froide se trouvera en dessous de l’eau chaude.

Le mythe démystifié

L’idée selon laquelle l’eau chaude et l’eau froide ne se mélangent pas est un mythe. Bien qu’elles puissent former des couches distinctes immédiatement après avoir été versées ensemble, elles finissent par se mélanger complètement grâce à la diffusion et à la convection.

Diffusion et convection

• Diffusion : C’est un processus dans lequel les molécules se déplacent d’une zone de concentration élevée vers une zone de faible concentration. Dans le cas de l’eau chaude et de l’eau froide, les molécules d’eau froide diffusent vers le haut dans l’eau chaude, tandis que les molécules d’eau chaude diffusent vers le bas dans l’eau froide.
• Convection : C’est un processus dans lequel un fluide se déplace en raison de différences de densité. Dans le cas de l’eau chaude et de l’eau froide, l’eau chaude moins dense monte tandis que l’eau froide plus dense coule vers le bas.

Ces processus combinés entraînent un mélange complet de l’eau chaude et de l’eau froide.

Conclusion

Contrairement à la croyance populaire, l’eau chaude et l’eau froide se mélangent en réalité. Bien qu’elles puissent former des couches temporaires en raison de leurs densités différentes, la diffusion et la convection finissent par les mélanger complètement. La prochaine fois que vous verserez de l’eau chaude et de l’eau froide ensemble, n’hésitez pas à les agiter pour voir par vous-même la vérité scientifique derrière ce mythe.