Les pourquoi Physique - Chimie

  Pourquoi l'alcool ne gele pas ?

L'alcool gèle ! Pas à la même température que l'eau, mais il gèle.

Tout composé, tout corps a des propriétés physiques qui lui sont propres.
Parmi elles, la température de solidification (ou de fusion) et la température d’ébullition (ou de vaporisation).
Dans les plages de températures du « vivant » (les températures que nous rencontrons naturellement) les matériaux ou les composés se trouvent sous leur état physique correspondant (dans l’ordre d’élévation de la température : solide, liquide ou gazeux).

L’alcool – ou plus précisément les alcools – se trouvent en phase liquide à température ambiante. Et comme tout composé, on peut le trouver sous forme solide ; mais pour cela il faut le solidifier, en d’autres termes, le geler.

Mais pas à 0°C (l’échelle du degrés Celsius a été construite à partir des propriétés de l’eau : niveau 0 (0°C) à passage de l’état solide à l’état liquide et inversement ; niveau 100 (100°C) à passage de l’état liquide à l’état gazeux et inversement).

Ainsi pour geler l’alcool il nécessite une température en dessous du zéro. Prenons les cas des deux premiers alcools les plus simples, le méthanol (constituant des antigels – justement !! – des solvants…) et l’éthanol (constituant des boissons alcoolisées) : le méthanol gèle à partir de -97,7°C et l’éthanol à -114,4°C.

  Pourquoi certaines pierres précieuses sont-elles colorées ?

La composition cristalline de certaines pierres précieuses est constituée de telle façon qu'elle absorbe certaines fréquences de couleurs, donnant ainsi une coloration a la pierre.

La couleur des pierres peut aussi être dut a la présence d'impuretés ou de résidus métalliques dans leur composition. Ses impuretés et ses résidus influent eux aussi sur la couleur des pierres.

Ainsi, on pourra citer la présence de chrome et de vanadium pour l'émeraude par exemple ou encore de titane (et au fer) pour les saphirs.

C'est pour cette raison qu'un diamant a plus de valeur s'il est complètement transparent. L'absence de couleur est alors synonyme de pureté de la pierre.

  Pourquoi les diamants sont-ils si durs ?

Parce que l'arrangement idéal des atomes de carbone dans cette structure cristalline leur confère une stabilité et une cohésion telle qu'il est très difficile d'en déplacer ou arracher un.

Seul un choc important ou une pression très élévée peut arriver à casser les éclats dans ce bloc homogène.

La matière est composée d’atomes qui se placent de manière différente. La structure électronique du diamant est la même que la forme des poutres d’un building en construction. Ca ressemble à pleins de cubes posés les uns sur et à coté des autres.

Voila ce que ça donne (imaginer en 3D) : Les O sont des atomes et les traits sont des liaisons

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!        !        !
!        !        !
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!        !        !
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  Pourquoi l'éléctricité statique ?

Quand on frotte un objet en plastique avec par exemple un torchon en laine, le frottement du torchon arrache des électrons de la surface du plastique. De ce fait la plastique perdant des électrons acquiert une charge positive. Le plastique est un isolant électrique donc il maintient cette charge (en tout cas pendant un temps) et va être donc « chargé » et attirer les électrons des objets qui l’approchent. La raison pour laquelle les cheveux se dressent à proximité d’un morceau de plastique chargé provient du fait que les électrons contenus dans le cheveu tendent à vouloir s’en approcher. C’est ces électrons qui font bouger les cheveux sous l’effet de la force électro-magnétique qui les attire vers l’objet en plastique chargé positivement.

Quand un objet est chargé, si on l’approche d’un métal ou du sol il se produit un échange d’électrons pour combler le déficit en électrons de l’objet chargé. C’est ainsi qu’on peut observer et parfois sentir une décharge électrique qui passe vers l’objet chargé.

  Pourquoi voit-on à l'envers dans une cuillère ?

La cuillère est un miroir concave.

La vision dans un miroir comprend un rayon incident qui joint l'oeil et un point de la surface de la cuillère et un rayon réfléchi qui va de ce point à un point d'un objet que l'oeil voit par réflexion.

Il existe sur la cuillère un point où le rayon incident et le rayon réfléchissant sont confondus : là où l'on se regarde dans les yeux. Autour de ce point, chaque point de la cuillère constitue un miroir incliné.

Un rayon incident touchant un point de la cuillère situé en dessous correspond à un rayon réfléchi qui est dirigé au dessus des yeux. Et l'inverse en dessus. La même chose à droite et à gauche. L'image est donc inversée.

  Pourquoi le soleil devient-il rouge au coucher ?

Lord RAYLEIGH démontra que si les particules diffusantes sont très petites, les radiations ayant une longueur d'onde plus courte (violet bleu) sont plus diffusées que celles de longueur d'onde plus longue (rouge).

La diffusion du bleu est 16 fois plus efficace que celle du rouge, quand le ciel est très pur.

Matin et soir l'épaisseur d'air traversée est 10 fois plus grande qu'à midi. Dès lors la lumière venant de l'horizon est fortement dépouillée des radiations bleus, vertes ou violettes, d'où la teinte rougeâtre.

  Pourquoi se voit-on dans un miroir ?

Parce que le matériau (le métal appliqué sur l'envers du verre) est très lisse et reflète les rayons lumineux quasiment sans déformation.

Les rayons émis traversent le verre et reviennent pratiquement parallèles (et non éparpillés) vers nos yeux, reflétant l'image d'origine sans trop de déformation.

Toutes les surfaces planes et lisses (brillantes) agissent ainsi.

  Pourquoi l'eau est-elle transparente ?

Comme pour le verre, parce que l'indice de réflexion de la surface est faible, les rayons lumineux y pénètrent, se reflètent sur les objets dans l'eau et nous reviennent.

En fait l'eau n'est pas parfaitement transparente (seul le vide l'est) mais hautement translucide.

Une petite partie des rayons n'y pénètre pas, de là les réflexions sur la surface