Définition
Se dit d'un corps ou d'une substance qui ne peut pas passer à l'état solide, quelles que soient les conditions de refroidissement ou de pression que l'on tente de lui appliquer. C'est l'équivalent d'un liquide qui refuserait de « geler » ou de durcir, restant éternellement fluide comme de l'eau qui ne deviendrait jamais glace.
L'essentiel
- Caractérise l'impossibilité de changer un liquide ou un gaz en solide.
- L'hélium est le seul élément naturel considéré comme insolidifiable à pression normale.
- Ce concept est lié aux limites de l'agitation moléculaire et de la température.
Formule et propriétés
Le mot est construit avec le préfixe privatif in- (exprimant la négation), la racine solide (du latin solidus) et le suffixe -ifiable (indiquant la possibilité). Il est apparu au milieu du XIXe siècle pour désigner des gaz que les scientifiques de l'époque n'arrivaient pas à liquéfier ou à solidifier malgré leurs efforts.
Comment l'utiliser
- L'hélium est l'exemple le plus célèbre : à pression atmosphérique normale, il reste liquide même lorsqu'on s'approche du zéro absolu (−273,15 °C).
- Certains mélanges chimiques complexes ou des fluides théoriques étudiés en physique fondamentale.
Utilisations
Ce terme est principalement utilisé en physique des basses températures (cryogénie) et dans l'étude des états de la matière. Il permet de caractériser les limites de la thermodynamique face à certains éléments chimiques.
Dangers et précautions
Attention à la précision scientifique : dans l'absolu, presque tout peut devenir solide si l'on applique une pression colossale. L'hélium, par exemple, devient solide sous une pression d'environ 25 atmosphères. Le terme est donc souvent relatif à des conditions de pression standard.
Substances liées
À ne pas confondre
Stockage et élimination
Pour bien comprendre ce concept, imaginez que la solidité est une question de 'rangement' des molécules. Une substance insolidifiable est une substance dont les molécules refusent de rester sagement rangées en rang d'oignons, même quand il fait extrêmement froid.
Questions fréquentes
L'eau peut-elle être insolidifiable ?
Non, l'eau se solidifie (glace) à 0°C sous pression normale.
Existe-t-il des gaz insolidifiables ?
Historiquement, on appelait 'gaz permanents' ceux qu'on pensait insolidifiables, mais la science moderne a réussi à solidifier presque tous les gaz en combinant froid extrême et haute pression.
Pourquoi l'hélium ne gèle-t-il pas ?
À cause des effets quantiques et d'une agitation résiduelle de ses atomes qui empêche la formation d'un cristal solide à pression ambiante.