Bougie sous-marine

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Article incomplet en cours de rédaction
La vidéo "Bougie sous-marine"

Sommaire

Présentation de l'expérience

Est-il possible de faire brûler une flamme sous le niveau de l’eau ?

Matériel

L'expérience

En vidéo

La manipulation

  • Coller la bougie verticalement au fond du bocal vide ; pour cela on utilisera la cire fondue de l'autre bougie avant que celle-ci ne durcisse.
  • Remplir le bocal d’eau fraîche, jusqu’au pied de la mèche de la bougie sans que l’eau ne touche celle-ci.
  • Allumer la bougie.
  • Observer jusqu'à ce que la bougie s'éteigne.
  • Sortir la bougie et observer.

Que voit-on ?

La bougie se consume sous le niveau de l’eau mais sans s’éteindre. En effet, la flamme creuse un tunnel au centre de la bougie et les bords restent intacts.

Explications

De manière simple

En brûlant, la flamme fait fondre la cire. Mais au contact de l’eau fraîche, les bords de la bougie, eux ne fondent pas, car l’eau refroidit plus que la bougie ne chauffe. Ainsi les bords restent intacts, protégeant la flamme de l’eau du bocal. Le tunnel se creuse donc et la flamme se consume en dessous du niveau de l’eau.

Questions sans réponses

  • À quel niveau le diamètre de la bougie a-t-il une réelle influence ?
  • Que se passe-t-il avec de l’eau plus chaude ?
  • Que se passe-t-il dans un autre fluide (l’air, un autre liquide…) ?
  • Pourrait-on ajouter des glaçons pour que l'eau reste fraîche ?

Allons plus loin dans l'explication

Pour conserver un équilibre thermique par rapport à l'eau fraîche, la bougie ne fond pas sur sa périphérie, ce qui crée un tunnel dans la bougie. L'eau se réchauffe au fur et à mesure de l'expérience, rapprochant l'équilibre thermique de la rupture de la bougie. PrincipeThermique.jpg

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