Pourquoi l'azote liquide est-il si froid ?

Choses à Savoir SCIENCES

On sait que l'azote existe d'abord à l'état gazeux. En effet, ce gaz représente près de 80 % de l'air que nous respirons. On le trouve aussi dans les bouteilles des plongeurs. Il est même indispensable à la vie. Sans l'azote, en effet, il n'y aurait ni ADN ni protéines.

Mais l'azote existe aussi sous forme liquide. Cependant, pour obtenir de l'azote sous cette forme, il faut beaucoup le refroidir. De fait, il faut le porter précisément à la température de -195,79°C.

Celle-ci représente le point d'ébullition de l'azote, autrement dit la température marquant le passage de l'état gazeux à l'état liquide.

Si l'on continue à refroidir l'azote, la température ne descend pas davantage, mais le gaz passe à l'état liquide. C'est le même mécanisme qui est à l'œuvre, mais en sens inverse, quand on chauffe de l'eau.

Portée à plus de 100°C, elle continue à bouillir, mais, au lieu de chauffer davantage l'eau, cette augmentation de la température entraîne, là aussi, un changement d'état : le liquide se transforme en gaz.

L'azote gazeux passe donc à l'état de liquide, d'où s'échappent des vapeurs blanches. On ne s'étonnera pas que, ramené à une telle température, il soit alors aussi froid. Et il ne restera à l'état liquide que s'il est maintenu à cette température très froide. S'il se réchauffe, il redevient un gaz, ce qui est son état normal.

L'azote liquide, très froid, est conservé dans des récipients spécifiques, appelés "vases Dewar". Comprenant une double paroi, entre lesquelles on a fait le vide, ils sont conçus pour conserver le froid dans les meilleures conditions.

Placé dans ces vases, en effet, l'azote liquide est isolé de l'extérieur, et donc insensible aux transferts thermiques qui pourraient à nouveau le transformer en gaz.

Les applications de l'azote liquide sont nombreuses, notamment en cuisine, où l'on s'en sert pour obtenir la congélation rapide des aliments. Il est également utilisé dans de nombreux secteurs, comme la construction ou l'informatique, où il permet de refroidir les processeurs.

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