La vidéo est drôle, mais j’ai du mal à voir où est la physique dans tout ça. Le point triple par exemple : c’est l’état de température et de pression où un corps existe dans ses trois états simultanément. C’est la définition, et tout le montre trouve ça sur Wiki, mais pourquoi ? Comment ?

Sous pression de 1 atm, l’eau bout à ~100 °C.
Sous une pression de 0,5 atm, l’eau bout à ~80 °C.
Sous une pression de 0,01 atm, l’eau bout à ~7 °C

Dans chacun des cas, pour un couple (température ; pression) donné, l’eau coexiste sous les deux phases. Quand une partie de l’eau gazeuse devient liquide, il y a émission de chaleur (latente) et de l’eau liquide va capter ça et devenir gazeuse. Il y a un équilibre.

Plus la pression baisse, plus la température nécessaire pour faire bouillir l’eau est faible.

Pour la solidification de l’eau en glace, on a également un changement de température en fonction de la pression, mais elle est infime (et inversée). Si on maintient à 0 °C un mélange d’eau et de glaçons, il va y avoir autant de glaçons qui vont fondre que de l’eau qui va geler : il y a également un équilibre (sans que l’ensemble ne soit statique pour autant : de la chaleur se déplace de la glace qui se forme à celle qui fond).

Le truc maintenant, c’est qu’il existe une pression telle que l’eau bout à 0 °C, donc à température de solidification. Cette pression, c’est 0,006 atm (611 pascal).

À cette température, les transferts de chaleur de l’eau qui gèle ou de la vapeur qui se liquéfie ou se condense est absorbée par la glace qui fond ou se sublime et l’eau qui bout.
Les trois changements de phases se produisent simultanément, et les trois états de l’eau existent de façon stable.

Si on descend en pression (par exemple à 0,001 atm, alors le point d’ébullition passe sous le point de solidification. Ça signifie que si il y a de vapeur d’eau dans l’air qui « souhaitait » devenir liquide, ça n’est pas possible : le liquide se retrouverait directement gelé. Il n’y a à nouveau que deux états possibles, que sont le solide et le gaz. Les changements d’états possibles sont la condensation et la sublimation.

Le point où les trois états de l’eau coexistent est donc unique : 0,01 °C et 611 Pa (des conditions, au passage, qui règnent à certains endroits sur Mars).

— (permalink)