L’eau sur terre connaît une phase liquide particulièrement importante.
Point d’ébullition
Dans les phases liquide et solide de l’eau, les liaisons hydrogène lient les molécules fortement entre elles. C’est parce qu’il faut briser ces liaisons que l’eau a une température d’ébullition particulièrement élevée pour une molécule de cette masse molaire. Cette caractéristique de l’eau permet à une importante phase liquide d’exister aux températures que nous connaissons sur Terre. Cette phase liquide est nécessaire à l’apparition et au maintien de la vie telle que nous la connaissons sur cette planète.
Viscosité
La viscosité de l’eau est très variable en fonction de sa composition chimique et de sa température de telle sorte que deux eaux peuvent être non miscibles. Ce phénomène est particulièrement important pour la continuité des grands courants océaniques qui règlent le climat planétaire.
Solvant
L’eau est le plus important solvant de la surface de la planète. Elle se charge donc des minéraux et substances organiques qu’elle croise et dissout. A titre indicatif, l’eau de pluie issue de l’atmosphère connait une teneur moyenne en sels dissouts de l’ordre de 7g /m3 ; l’eau des rivières connait une teneur moyenne en sels dissouts de l’ordre de 120 g /m3 ; L’eau de mer connait une teneur moyenne en sels dissous de l’ordre de 35000g /m3.
Tension superficielle
La tension superficielle de l’eau très élevée. Cette propriété permet la formation de gouttes et favorise l’ascension capillaire.
Chaleur spécifiqueChaleur spécifique
L’eau est l’élément naturel dont la chaleur spécifique est la plus élevée : 4185 J·kg-1·K-1
Elle demande donc beaucoup d’énergie pour être réchauffée et pour être refroidie.
Chaleur latenteChaleur latente
Les chaleurs latentes de fusion et de vaporisation de l’eau sont élevées. Comme l’énergie est prélevée sur le substrat on comprend que le phénomène d’évaporation de l’eau vers l’atmosphère refroidisse continuement les océans. Ces caractéristiques expliquent que l’hydrosphère liquide agisse comme un tampon thermique qui régularise la température terrestre.
Capacité thermiqueCapacité thermique
L’eau présente une très grande capacité thermique de tous les fluides. Du fait de cette capacité, les masses d’eau agissent comme des tampons ou régulateur contre les changements élevés de température.
Densité maximum
C’est à +4°C que l’eau est eau maximum de sa densité. Lorsqu’une eau superficielle est refroidie jusqu’à cette température, elle rejoint donc le fond de la masse d’eau, ce phénomène est très important pour le brassage des eaux des lacs, notamment.
Transparence
L’eau est transparente dans le spectre visible. Mais elle absorbe le rayonnement infrarouge dès les premiers mètres d’épaisseur, ce qui explique que seules les eaux superficielles se réchauffent.
Rappel bref du rôle de l’eau dans l’environnement planétaire
| Propriété de l’eau | Caractéristique | Conséquence environnementale |
| Points de fusion et d’ébullition | Très élevés | importante phase liquide sur la planète |
| Chaleur spécifique | Très élevée | régulation des variations de température externes |
| Chaleur latente de fusion | Très élevée | régulation des variations de température externes |
| Chaleur latente de vaporisation | Très élevée | régulation des variations de température externes |
| Capacité de dissolution | Excellent solvant | transport d’éléments dissous |
| Tension superficielle | Importante | formation de gouttes, transports d’éléments dans les tissus cellulaires |
| Densité | max à 4° C | stratification thermique des masses d’eau, flottaison de la glace |
| Absorption de la lumière | Elevée dans les IR et UV | régulation de la température de l’atmosphère et stratification thermique des masses d’eau |
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Eau, tu n’as ni goût, ni couleur, ni arôme, on ne peut pas te définir, on te goûte sans te connaître. Tu n’es pas nécessaire à la vie, tu es la vie… A. de Saint-Exupéry, Terre des Hommes |