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Pourquoi les gouttes d’eau roulent-elles comme des billes lorsqu’elles entrent en contact avec une surface très chaude?
En faisant la cuisine, tu as peut-être déjà remarqué que lorsqu’une goutte d’eau tombe sur une plaque de cuisson très chaude, elle se met à rouler, à glisser et à valser, comme si elle lévitait.
Pourquoi ne s’étale-t-elle pas comme une goutte normale pour disparaître avec un “pschit” sonore?
Cet effet s’appelle la caléfaction, ou effet Leidenfrost. L’eau s’évapore à 100°C : si tu tentes cette expérience avec une plaque chauffée à cette température, la goutte s’écrasera sur la plaque, entrera en ébullition par conduction et s’évaporera en une fraction de seconde.
Or, lorsque la plaque atteint une température de 160°C ou plus, les choses deviennent intéressantes. À son contact, la base de la goutte s’évapore quasi instantanément : un petit coussin de vapeur d’eau se retrouve piégé sous la goutte. Le reste de la goutte est alors protégé de la chaleur, car cette couche gazeuse joue le rôle d’une mitaine de four : elle l’isole de la plaque chauffante.
Et si la goutte glisse si facilement, c’est aussi grâce à son coussin d’eau gazeuse, qui la transforme en aéroglisseur : elle n’est pas en contact direct avec la plaque, donc elle n’est pas ralentie par les forces de frottement et elle peut valser comme bon lui semble. Au contraire, une goutte de pluie sur un pare-brise de voiture (froid) ralentit inexorablement avant de s’arrêter, en raison de ces forces de frottement.
Cette danse hypnotisante n’est cependant pas éternelle : en alimentant son coussin de vapeur, la goutte rétrécit peu à peu avant de disparaître pour de bon. Mais tu peux recommencer l’expérience à l’infini avec d’autres gouttes – en faisant gaffe aux brûlures !