Anomalie thermique de l'eau

L'eau présente une anomalie de densité : jusqu'à une température de 4 °C, elle a un coefficient de dilatation négatif, c'est-à-dire qu'elle se rétracte lorsqu'elle est réchauffée. Après un passage à zéro à 4 °C, le coefficient de dilatation prend des valeurs positives. L'eau présente donc un maximum de densité à 4 °C.

Dans l'expérience C1.3.3.1, on démontre le maximum de densité de l'eau en mesurant la dilatation dans un récipient avec tube ascendant. À température ambiante, on refroidit le dispositif complet à environ 1 °C dans un bain d'eau glacée en mélangeant en permanence ou, après sont refroidissement dans une armoire frigorifique, on le réchauffe lentement à température ambiante. On mesure la montée h, dans un tube ascendant de section A en fonction de la température de l'eau ϑ. Comme le changement de volume est relativement faible comparé au volume total V₀, on obtient pour la densité
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