Oh non ! Il est quatre heures moins le quart et les invités de votre goûter ne vont pas tarder… mais catastrophe, vous aviez complètement oublié de mettre au frais les canettes de sodas ! Par cette chaleur, présenter une boisson à température ambiante serait réellement passer pour un hôte pitoyable. Heureusement, il vous reste une quinzaine de minutes… comment faire ? Mettre au frigo ? Au freezer ? Dans un bac à glaçons ? Mieux, peut-être ?

La réponse implique quelques connaissances en thermodynamique. Si, intuitivement, on comprend que le freezer (ou congélateur, à -18 ℃) refroidira plus que le frigidaire, la question est plus difficile pour comparer le freezer aux glaçons. Nicolelow a déjà abordé le sujet des transferts thermiques en expliquant pourquoi on a froid en sortant de la douche. Ici, c'est la même chose : l'eau a une conductivité thermique plus élevée que l'air et les températures s'harmoniseront donc plus rapidement avec les glaçons (de même que vous pouvez vivre plusieurs heures dans un congélateur géant, sans pouvoir en faire autant enfoui dans la neige).

Mais attendez ! Voilà où l'omnilogisme commence. La question est probablement stupide, mais pourquoi le glaçon refroidit ? Une petite expérience rapide vous convaincra que la solution n'est pas aussi évidente que l'on pourrait croire. Prenez un glaçon à -3 ℃, plongez-le dans un volume déterminé d'eau à température ambiante. Attendez la fonte totale du glaçon, puis homogénéisez et notez la température finale. Refaites la même expérience en versant de l'eau surfondue(1) (donc liquide) à -3 ℃. Théoriquement, le résultat devrait être le même. Et pourtant, vous noterez que la solution avec le glaçon est bien plus efficace.

La réponse à cette apparente énigme tient en un mot : changement de phase. Cette transformation est endothermique, c'est-à-dire qu'il faut lui apporter de l'énergie pour qu'elle se réalise (énergie quantifiée par une valeur barbare nommée enthalpie de fusion). Cette énergie est prélevée dans la chaleur ambiante initiale du liquide, le refroidissant en plus de l'harmonisation passive des températures entre le chaud et le froid.

Le principe est très souvent utilisé : la transpiration humaine (l'eau qui s'évapore consomme de l'énergie, endothermique), le climatiseur (qui condense pour dégager de l'énergie, exothermique)…

Dernière astuce pour les plus pressés, ou pour ceux qui ont déjà perdu quinze minutes à lire cet article. Pour aller encore plus vite, il suffit de saler les glaçons. De cette façon, on abaisse le point de fusion (c'est pour cela qu'on sale les routes en hiver) : les glaçons fondent donc plus rapidement, accélérant d'autant le processus.

  1. (1) ↑ De façon simplifiée, la surfusion est un état étrange de la matière dans lequel la température du liquide est inférieure à son point de solidification sans que le liquide ait assez d'énergie pour réaliser la transformation.