Propriétés

A l'état de pureté, l'eau est incolore en petites masses; sous une épaisseur considérable, elle offre une nuance verdâtre. Dépourvue d'odeur et de saveur, elle peut faire éprouver à nos organes une énergique sensation de chaleur ou de froid : c'est qu'en effet, par sa puissante capacité pour le calorique, elle l'enlève rapidement lorsqu'elle est froide et en mouvement, de même qu'elle fournit tout aussi vite, lorsqu'elle est très-chaude, une grande quantité de chaleur.

Formation de la glace et de la vapeur deau. — • Au moment où par le froid, l'eau commence à cristalliser, si Ton mélange les petits glaçons dans toute la masse, le liquide ne se refroidit pas davantage, tant que toute l'eau n'est pas solidifiée; de même, si Ton met sur le feu un mélange d'eau et de glace, ce mélange ne peut s'échauffer tant qu'il reste en quantité notable des glaçons à fondre : c'est que toute la chaleur fournie au vase contenant le mélange est employée à faire fondre la glace. Réciproquement, lorsque l'on enlève (par le contact ou la proximité de corps trèsfroids) de la chaleur à l'eau en voie de cristallisation, chaque particule cristalline qui se forme rend ou laisse dégager la quantité de chaleur qu'elle avait absorbée en changeant d'état, c'est-àdire en prenant la forme solide.

Cette température fixe de l'eau, dans laquelle on agite la glace pendant qu'elle se forme ou qu'elle fond, correspond au 0° du thermomètre centésimal, de même que le centième degré est le point où arrive le mercure, après avoir augmenté de volume par suite de l'élévation de la température, lorsque l'eau entre en ébullition, sous une pression atmosphérique égale à une colonne verticale de 76 centimètres de mercure. L'eau bout à une température d'autant moins élevée que la pression est moins forte : ainsi, en opérant le vide sous une cloche, on parvient à faire bouillir l'eau pure à 0e (*).

Lorsque l'eau reste parfaitement tranquille dans un vase où on la fait refroidir lentement jusqu'à 0', sa température peut s'abaisser jusqu'à 11 et même 12 degrés au-dessous de ce terme sans se congeler ; mais alors une secousse ou une forte vibration, ou bien le contact d'un corps étranger solide, suffisent pour déterminer la formation très-rapide de la glace et la solidification de toute la masse liquide.

(*) La hauteur de l'atmosphère et par conséquent la pression de l'air diminuant a mesure que l'on gravit une pente ou une montagne, on comprend que l'ébullition de Peau ait lieu au-dessous de 100° et à des températures graduellement moins élevées; qu'ainsi en observant la température a laquelle l'eau peut bouillir en vase ouvert on puisse en déduire la hauteur à laquelle on se trouve.

La vapeur d'eau est plus légère que l'air atmosphérique : formée à 100° sous la pression de 0,76, sa densité ne devient ûxe qu'à la température de 130° et aa-dessus. Elle est égale a 0,62d (l'air pesant 1000, supposé sous la même pression 0,76 et à la même température 0°; ; ainsi l mètre cube d'air pèse 1293 grammes, tandis qu'un mètre cube de vapeur d'eau pèse 80(5 ,83 grammes et 1 mètre cube de vapeur d'alcool pèse 2054,57 grammes (ramenés par le calcul a la pression de 0,76 et à température 0°).

La cristallisation de Veau paraît ordinairement confuse, parce que les formes qu'elle affecte disparaissent dans la congélation en masse; cependant on la distingue souvent lorsqu'on laisse dégeler lentement les premiers glaçons que les rivières charrient : on voit alors la masse de ces glaçons se désagréger en prismes à six faces, perpendiculaires à la superficie de l'eau : c'est que, suivant l'explication donnée par M. Duhamel, les glaces charriées se forment d'abord au fond des rivières, où des corps étrangers solides déterminent la solidification des particules cristallines: lorsque les prismes, successivement formés, ont acquis un certain volume, ils montent verticalement, en entraînant par un de leurs bouts quelques grains de sable formant lest; ils se rencontrent et se soudent dans cette position verticale en arrivant à la superficie.

On peut reconnaître dans la neige, à laide d'une loupe, une foule de cristaux prismatiques réguliers à 6 faces, diversement groupés en étoiles à 6 rayons formant des angles de 60 et de 120°; à chaque rayon se rattachent d'autres prismes disposés eu barbe de plumes. Les cristaux de la glace appartiennent, par leurs formes, au système rhomboédrique ; le givre présente parfois des paillettes hexaédriques régulières.,

La glace est plus légère que l'eau dont elle provient et qu'elle surnage; donc les particules cristallines, en se formant et en «'agrégeant entre elles, augmentent de volume. La résultante de toutes ces petites forces de cristallisation peut produire d'énormes effets : les vases sphériques ou cylindriques, les tuyaux de conduite, les canons épais en bronze, dans lesquels on laisse l'eau se congeler, sont parfois brisés par cette force expansive; les réservoirs rectangulaires ou polyédriques à parois flexibles peuvent être déformés ou déchirés. On doit donc soigneusement éviter de laisser ces capacités remplies d'eau durant les fortes gelées.

On observe souvent dans la congélation des fruits et des tubercules une dislocation des tissus résultant du gonflement des sucs aqueux, qui change les formes polyédriques des cellules en sphéroïdes, détruisant ainsi les adhérences, amoindrissant les points de contact, amenant la perméabilité des membranes, l'exsudation des liquides, enfin les altérations profondes occasionnées par des fermentations successives.

Eçaporation dans Pair. — L'eau fournit toujours une certaine quantité de vapeur à l'air, même, lorsqu'elle est gelée : aussi voit-

on les linges étendus humides à l'air se couvrir de glace, puis sécher peu à peu durant les gelées qui se prolongent. % Les proportions d'eau vaporisées dans l'air sont d'autant plus grandes que les surfaces sont plus considérables et la températare plus élevée.

Ainsi, l'air froid que Ton échauffe peut dissoudre une nouvelle quantité d'eau; réciproquement, l'air atmosphérique échauffé cède de l'eau aux corps froids : de là les couches d'humidité ou de glace dont se recouvrent, à l'intérieur des appartements habités, les vitres extérieurement exposées à l'air froid.

Certains composés, tels que les chlorures de calcium et de magnésium, la potasse caustique, l'acide sulfurique anhydre, enlèvent à l'air l'eau qu'il contient: les premiers, de solides qu'ils étaient, deviennent liquides ou tombent en deliquium : on dit que ces corps sont très-hygroscopiques ou même déliquescents; d'autres composés, tels que le sulfate et le carbonate de soude cristallisés contenant 10 équivalents d'eau, cèdent rapidement à I air une partie de l'eau qui les constitue à l'état de cristaux ; ils se désagrègent alors et tombent en poussière : ce sont des sels efflorescents.

Ces effets ont généralement lieu dans l'air atmosphérique ordinaire, car cet air n'est jamais absolument sec ni complètement saturé d'humidité, à moins qu'on ne le mette dans ces conditions et dans des espaces limités pour des expériences spéciales.