Déplacements de l'air

De Wikidebrouillard.

La vidéo "Déplacements de l'air"


Sommaire

Présentation de l'expérience

Le vent étant de l'air qui se déplace, par cette expérience je vais essayer de montrer l'origine de ses déplacements.

Matériel

  • Deux verres
  • Des glaçons
  • De l'eau bouillante

L'expérience

La manipulation

Pour réaliser l'expérience on remplit les deux verres: l'un en glaçons et l'autre en eau bouillante.

-On lève les deux mains dans l'air puis on les passe lentement l'une au-dessus du verre d'eau chaude et l'autre main au-dessus du verre de glaçons.

-On fait la même chose que précédemment mais cette fois-ci on place les mains en-dessous des verres de glaçons et d'eau chaude.

Que voit-on ?

Quand on lève la main dans l'air et qu'on la place au-dessus du verre d'eau chaude on ressent de la chaleur. Mais si on la place aussi au-dessus du verre de glaçons, on ne ressent pas grand chose. Par contre en plaçant les mains en-dessous des verres, c'est le contraire qui se produit. C'est à dire en-dessous du verre de glaçons on ressent de la fraicheur et rien en-dessous du verre d'eau chaude.

Explications

De manière simple

Le déplacement de l'air est causé par le fait que l'air chaud a tendance à monter et l'air froid a tendance à descendre. L'air chaud monte parce qu'il a une densité plus faible que celle de l'air froid. Pour expliquer la notion de densité, je prends un exemple. Si on prend un bouchon de liège et qu'on le jète dans l'air, il tombe par terre. Par contre ce même bouchon de liège, quand on le plonge dans l'eau, il remonte à la surface de l'eau dès qu'on le laisse. Ceci signifie que le bouchon de liège a une densité supérieure a celle de l'air mais inférieure à celle de l'eau.


Allons plus loin dans l'explication

L'air est composé de gaz (azote, oxygène, des traces d'autres gaz). Un gaz est constitué de molécules. La masse d'une molécule est constante mais avec la chaleur son volume augmente. Donc le rapport entre la masse et le volume (densité) diminue. Exemple numerique: Une mole d'azote pèse 28 g. Une mole d'azote à 0°C occupe 22,4 litre. Sa masse volumique est 28 / 22,4 = 1,25 kg / m3 ou 1,25 g/L

Loi de Mariotte : PV/T = Cste

P = Pression atmosphérique (Pa ou bar) V = volume (kg/m3 ou g/L) T = Température (K) La même mole à 50°C (293 K) occupe 22,4 * (273 + 50 ) / 273 = 26, 5 L

Sa masse volumique à 50° est 28 / 26,5 = 1,056 kg / m3 ou 1,056 g/L

La densité (masse volumique) de la molécule d'azote passe de 1,25 g/L à 0° à 1,056 g/L à 50°.

Pour plus d'information sur la composition de l'air cliquer ici: [1]

Liens avec d'autres expériences

Autres expériences

pour d'autres expériences suivez ces liens: [2] [3]

Applications : liens avec le quotidien

Ce phénomène fait parti des causes du déplacement des vents.

Lieux propices à sa réalisation

Cette expérience peut se réaliser à la maison. Mais aussi elle peut se réaliser n'importe-où où vous avez le matériel qu'il faut et que la température ambiante ne soit pas trop chaude ou trop froide.

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