Différences entre les pages « Gonfler un ballon sans souffler » et « Group:L'énergie au quotidien »

 
 
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{{Tuto Details
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{{Group Details
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|Main_Picture=Gonfler_un_ballon_sans_souffler_IMG_20200401_152602.jpg
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|group-logo=Group-L_nergie_au_quotidien_dsc_0071.jpg
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|Licences=Attribution (CC-BY)
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|group-banner=Group-L_nergie_au_quotidien_maison-energie.png
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|Description=Gonfler un ballon sans souffler dedans, c'est possible ? Découvre la magie de la chimie et créé du gaz !
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|group-description=Ce parcours pédagogique est un des ateliers proposés dans le cadre des activités menées à la Maison de l’Énergie, à Caen, en partenariat avec le SDEC Énergie.
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|Disciplines scientifiques=Chemistry
 
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|Difficulty=Easy
 
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|Duration=10
 
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|Duration-type=minute(s)
 
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|Tags=Ballon, CO2, bicarbonate, vinaigre, chimie
 
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}}
 
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{{Introduction}}
 
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{{TutoVideo
 
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|VideoType=Mp4
 
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|mp4video=bica vinaigre 2.mp4
 
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{{Materials
 
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|ItemList={{ItemList
 
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|Item=Bicarbonate
 
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|Item=Vinaigre blanc
 
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|Item=Ballon de baudruche
 
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|Item=Entonnoir
 
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|Item=Cuillère
 
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|Tuto_Attachments={{Tuto Attachments
 
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|Attachment=Gonfler_un_ballon_sans_souffler_Wikidebrouillard-Gonfler_un_ballon_sans_souffler.pdf
 
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}}
 
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}}
 
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{{Tuto Step
 
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|Step_Title=Réunir le matériel
 
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|Step_Content=Prépare bien tout ton matériel, aligné devant toi !
 
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- Vinaigre Blanc
 
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- Bicarbonate de soude/sodium
 
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- Ballon de baudruche
 
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- Cuillère ou autre moyen de dosage ( exemple : bouchon de bouteille)
 
  
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- Entonnoir
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Dans sa vie quotidienne, l'Homme utilise en permanence une multitude d'objets fonctionnant à l'aide de l'électricité (lampe, four micro-onde, télévision, tablette tactile/smartphone, téléphone, chauffe-eau, voiture, ...).
  
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- Bouteille en verre
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Mais qu'est-ce qu'au juste, que l’électricité ? D'où vient-elle ? Comment la produit-on ? C'est quoi une énergie ?
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|Step_Picture_00=Gonfler_un_ballon_sans_souffler_IMG_20200401_151634.jpg
 
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}}
 
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{{Tuto Step
 
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|Step_Title=Préparer l'expérience
 
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|Step_Content=Dosage : 1 dose de bicarbonate pour 3 doses de vinaigre.
 
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*Verse du vinaigre dans la bouteille
 
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*Verse le bicarbonate de sodium à '''l'intérieur du ballon''' de baudruche, à l'aide de l'entonnoir.
 
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*Enfile l'ouverture ballon sur le goulot de la bouteille . Assures-toi que le ballon tient bien et que le bicarbonate ne tombe pas encore dans la bouteille.
 
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{{Warning|Attention, si tu mets trop de produit ou que ton ballon est mal positionné, le ballon risque de sauter... et toi de sentir le vinaigre pour quelques heures.}}<br />
 
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|Step_Picture_00=Gonfler_un_ballon_sans_souffler_IMG_20200401_151717.jpg
 
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|Step_Picture_01=Gonfler_un_ballon_sans_souffler_bica.jpg
 
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|Step_Picture_02=Gonfler_un_ballon_sans_souffler_IMG_20200401_152155-2.jpg
 
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}}
 
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{{Tuto Step
 
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|Step_Title=Réaliser l'expérience
 
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|Step_Content=*Soulève le ballon pour faire tomber le bicarbonate dans la bouteille.
 
  
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Si le ballon gonfle peu, réessaye avec plus de vinaigre et bicarbonate, en respectant les proportions.
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COMMENCE PAR CLIQUER SUR L'ONGLET "PÉDAGOGIE"
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|Step_Picture_00=Gonfler_un_ballon_sans_souffler_IMG_20200401_152602.jpg
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|GroupAge=8-11 ans
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|GroupDuration=2 heures
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|GroupNumber=classe entière
 
}}
 
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{{Notes
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{{Group Tabs
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|Observations=Le contenu de la bouteille mousse, le ballon se gonfle et reste gonflé sur la bouteille.
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|group-long-description===='''Activité 1 : La roue des énergies  -> manque photos'''===
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|Avertissement=Les quantités de bicarbonate et de vinaigre peuvent jouer sur le gonflement du ballon : plus on met de bicarbonate et vinaigre (en gardant les mêmes proportions), plus il y a de gaz qui se créé, plus le ballon gonfle !
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Dans cette première activité qui sert d'introduction, nous allons découvrir ensemble, les différentes '''sources d'énergies''' disponibles dans le monde.
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Bien tenir le ballon pour ne pas que le gaz s'échappe du goulot
 
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|Explanations===='''De manière simple'''===
 
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Lorsque le bicarbonate tombe dans la bouteille, des bulles se forment dans le liquide et le ballon se met à gonfler. Ces bulles sont produites par la réaction chimique entre le vinaigre et le bicarbonate.
 
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Grâce au ballon, on capture un gaz invisible produit par une réaction chimique ! Ce gaz, c'est du dioxyde de carbone (du CO<sub>2</sub>) .
 
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Le CO<sub>2</sub>, n'est pas le seul produit issu de la réaction. Le vinaigre et le bicarbonate ont aussi été transformé par la réaction chimique.
 
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<br />{{Warning|Si tu as utilisé des produits alimentaires, et des récipients propres, tu peux tenter de goûter les produits.}}
 
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Tu peux goûter les produits, que remarques tu ?
 
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L'acidité du vinaigre a disparu !
 
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|Deepen=Le mélange de bicarbonate et de vinaigre provoque une réaction acido-basique suivie d'une réaction de décomposition.
 
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Le vinaigre contient de l'acide éthanoïque (CH<sub>3</sub>COOH), et le bicarbonate de sodium (aussi appelé hydrogénocarbonate de sodium, NaHCO<sub>3</sub>) est une base.
 
  
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Mélangés, le bicarbonate et le vinaigre réagissent et forment de l'acide carbonique (H2CO3) très instable, qui se décompose aussitôt en formant de l'eau et du dioxyde de carbone (CO<sub>2</sub>) .
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Nous verrons ensuite, quels sont les milieux où celles-ci sont transformées en '''électricité''', afin d'alimenter nos maisons et nos appareils électriques dans notre vie quotidienne.
  
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Demandons nous finalement si ces <u>énergies sont durables ou épuisables</u> dans l'utilisation que nous en faisons.
  
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Le dioxyde de carbone produit sous forme gazeuse se dégage dans la bouteille. Comme le ballon fixé sur la bouteille rend l'ensemble étanche, le gaz ne peut pas s'en échapper. La pression augmente, ce qui gonfle le ballon, qui reste alors gonflé s'il n'y a pas de fuite.
 
  
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Rendez-vous par ici pour réaliser l'expérience : [[La roue des énergies]]<br />
  
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'''<u>Voici le détail des réactions en jeu :</u>'''
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==='''Activité 2 : La centrale thermique -> manque photos + vidéo'''===
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Maintenant que nous savons reconnaître les différentes sources d''''énergies primaires''' ainsi que le façon dont elles servent à <u>fabriquer de l'électricité</u>, cherchons à comprendre comment il est possible de fabriquer cette électricité dans un des lieux de production : '''La centrale thermique'''.
  
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Le bicarbonate de sodium se dissocie au contact de l'eau en ions sodium (Na<sup>+</sup>) et  bicarbonate (HCO<sub>3</sub><sup>−</sup>) :
 
  
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NaHCO<sub>3</sub> → Na<sup>+</sup> + HCO<sub>3</sub><sup>−</sup>.
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Rendez-vous par ici pour réaliser l'expérience : [[La machine à vapeur]]
  
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Le vinaigre contient une part d' acide éthanoïque (environ 5 %), composé d'ions oxonium (H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>) et éthanoate (CH<sub>3</sub>COO<sup>−</sup>) :
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==='''Activité 3 : Quand une force sert à produire de l'électricité  -> manque photos'''===
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La centrale thermique n'est pas la seule à utiliser '''l'énergie mécanique''' (le mouvement) comme <u>source d'énergie</u>.
  
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CH<sub>3</sub>COOH <–> H<sub>3</sub>O<sup>+</sup> + CH<sub>3</sub>COO<sup>−</sup>.
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Posons nous également la question de savoir ce qui permet à un '''alternateur de créer de l'électricité'''.
  
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Les ions oxonium réagissent avec les ions bicarbonate et forment de l’acide carbonique : (H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>) : H<sub>3</sub>O<sup>+</sup> + HCO<sub>3</sub>- → H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> + H<sub>2</sub>O
 
  
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Instable, l’acide carbonique se dissocie immédiatement en formant du dioxyde de carbone (CO<sub>2</sub>), et de l'eau (H<sub>2</sub>O) :
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Rendez-vous sur ce lien pour réaliser l'expérience : [[L'éolienne]]
  
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H<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> → H<sub>2</sub>O + CO<sub>2</sub>
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==='''Activité 4 : Électricité : Kézako ?'''===
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Des '''électrons''' sont donc contenus dans le cuivre de l'alternateur, qui servent à générer un '''courant électrique'''...
  
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La réaction complète se résume ainsi :  
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Certes, tout ça paraît bien complexe à visualiser, et pourtant voici une expérience à réaliser qui permet de comprendre ce que sont ces électrons :
  
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NaHCO<sub>3</sub> + CH<sub>3</sub>COOH → CO<sub>2</sub> + H<sub>2</sub>O + CH<sub>3</sub>COONa
 
  
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Rendez-vous par ici pour réaliser l'expérience : [[Billes sauteuses]]
  
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Le CO2 une fois formé est soluble dans l'eau. Toutefois lorsque l'eau arrive à saturation de CO2, l'excédent commence à former des bulles qui finissent par remonter. C'est l'effervescence. (C'est la même chose que pour le sel de cuisine. Le sel de cuisine est soluble dans l'eau. Mais quand on arrive à saturation, le sel en excès reste sous forme solide).
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==='''Activité 5 : Panneaux photovoltaïques - le choc électrique'''===
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|Applications=Il est  intéressant de noter que de nombreuses recettes #DIY de produits ménagers proposent de mélanger bicarbonate de soude et vinaigre. Ces deux produits ont chacun des vertus nettoyantes. Or nous voyons bien que ces deux produits ne peuvent pas cohabiter. Ils vont finir par réagir, donc disparaître, pour être remplacés par du CO2 et de l'acétate de sodium. L'acétate de sodium peut être utilisé comme additif alimentaire. Très concentré il peut se révéler un peu irritant pour la peau et les yeux. Mais on ne trouve pas de référence à des propriétés nettoyantes.
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'''Les électrons''' sont également contenus dans d'autres matériaux, dont ce qui constitue '''les panneaux photovoltaïques'''.
  
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Voici une expérience à réaliser, permettant de comprendre comment la lumière, comme source d'énergie, peut permettre de produire de l'électricité, partout dans le monde :
  
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Les gaz sous pression entrent en jeu dans un grand nombre d'équipements et de technologies. La vapeur d'eau a longtemps été un moyen de propulsion pour les locomotives et les bateaux, et participe encore à la propulsion des navires à turbines nucléaires. Les fusées et les avions à réaction se déplacent grâce à l'expulsion de gaz à haute pression. Les tireuses de boissons gazeuses fonctionnent au dioxyde de carbone (CO<sub>2</sub>), et les bouteilles de plongée contiennent de l'air comprimé à une pression d'environ 200 bars.
 
  
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Rendez-vous par ici pour réaliser l'expérience : [[Panneau photovoltaïque et choc électrique]]
  
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Le CO<sub>2</sub> est le produit de nombreuses réactions chimiques. Ses applications sont multiples dans l'industrie, la recherche, le domaine médical... Il est notamment utilisé dans des installations frigorifiques, dans la fabrication de boissons gazeuses, dans les extincteurs chimiques (neige carbonique) ou pour réguler le pH des piscines et des aquariums. Mais la plus importante production de CO<sub>2</sub>  par l'homme est involontaire : elle est essentiellement due à la combustion d'énergies fossiles (gaz naturel, charbon et pétrole), qui en libère des quantités phénoménales dans l'atmosphère. Ce rejet massif de CO<sub>2 </sub> par les activités humaines contribue au réchauffement climatique par augmentation de l'effet de serre, et provoque un phénomène d'acidification des mers et des océans.
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==='''Activité 6 : Fabriquer une pile électrique'''===
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Il existe aussi des moyens de '''produire de l'électricité''' en n'exploitant pas des sources d'énergies naturelles.
  
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[https://www.csst.qc.ca/prevention/reptox/pages/fiche-simdut.aspx?no_produit=4812&langue=F Voir la fiche toxicologique en ligne.]
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L'Homme crée ainsi différents objets afin de rendre autonome en électricité des appareils qui nous sont aujourd'hui nécessaires, par exemple les '''batteries''' pour les voitures, les smartphones, ...
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|Related=Réaction :
 
  
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[https://www.wikidebrouillard.org/wiki/Lampe_a_lave,_sans_lampe Lampe lave]
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Mais comment ça fonctionne ?
  
  
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Pour la pression :
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Rendez-vous par ici pour réaliser l'expérience : [[Fabriquer une pile électrique]]
  
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[https://www.wikidebrouillard.org/wiki/Bouchon_sauteur Bouchon sauteur]
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==='''Activité 7 : (optionnelle) Fabriquer un circuit électrique'''===
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Maintenant que nous avons vu comment ce qu'est l’électricité et comment elle produite, la question est de savoir qu'a <u>besoin</u> l’électricité pour faire fonctionner nos objets :
  
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|Objectives=*Mettre en évidence simplement le gaz produit par une réaction chimique,
 
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*Emettre des hypothèses et réaliser des essais comparatifs pour piéger le maximum de gaz dans le ballon,
 
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*Illustrer les notions de volume et de pression à travers un exemple visuel.
 
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|Animation=L'expérience est intéressante à présenter sous forme de défi. L'animateur aura préparé l'expérience « dans les coulisses ». Il proposera au groupe d'observer le résultat final, et de le reproduire avec un matériel identique, sans souffler dans le ballon. On peut ajouter des pots afin que les participants puissent tester le mélange bicarbonate-vinaigre. 
 
  
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Si certains savent déjà que la réaction bica-vinaigre produit du CO<sub>2</sub>, ce n'est pas un frein, puisque la solution du défi passe par deux étapes : découvrir comment produire du gaz avec le matériel disponible, puis trouver un moyen de gonfler et maintenir  le ballon gonflé sur la bouteille, en perdant le moins de gaz possible. Pour cette seconde étape la seule solution permettant de piéger la totalité du gaz est de fixer le ballon sur la bouteille avant de mélanger bicarbonate et vinaigre, et donc de placer directement le bicarbonate dans le ballon. Si les participants effectuent d'abord l'ajout de bicarbonate dans la bouteille avant d'y ajuster le ballon, leur faire observer que le volume du ballon obtenu est plus faible que celui de la démonstration, et donc qu'ils doivent trouver un moyen de piéger plus de gaz.
+
Vous trouverez cette expérience optionnelle ici : [[Fabriquer un circuit électrique]]
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|GroupObjectif=- Identifier les différentes sources d'énergies
  
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- Comprendre comment les énergies sont transformées en électricité
  
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Selon l'âge et les connaissances des participants en chimie, on pourra recueillir des propositions sur les expériences possibles pour identifier la nature du gaz (comme réaliser un dispositif pour mettre le gaz en contact avec de l'eau de chaux, une bougie, etc...).
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- Découvrir ce qu'est l'électricité
  
−
 
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- Produire de l'électricité à travers différentes expériences et manipulations
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Cette expérience peut se présenter par exemple comme une introduction ludique à une séance consacrée aux réactions bicarbonate-vinaigre (on pourra alors poursuivre avec des expériences comme la lampe-lave sans lampe, la bougie contre le CO<sub>2</sub>, la fusée chimique... etc...), ou aux gaz et à leurs applications, ou encore à la pression. Elle est également attractive pour le grand public lorsque l'on présente un stand ou une animation événementielle, et/ou auprès d'un public qui n'est pas familier de la démarche expérimentale.
 
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|Notes=De nombreux articles de l'encyclopédie en ligne Universalis abordent le dioxyde de carbone, ses propriétés chimiques, ses applications et ses impacts environnementaux :
 
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<u>http://www.universalis.fr/encyclopedie/carbonique-dioxyde-de-carbone/</u>
 
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Fiche de synthèse sur le dioxyde de carbone dans le programme scolaire de collège : <u>http://physique-chimie-college.fr/definitions-fiches-science/dioxyde-de-carbone/</u>
 
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{{Tuto Status
 
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|Complete=Published
 
 
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Version du 20 août 2020 à 09:47

Group-L nergie au quotidien maison-energie.png

Group-L nergie au quotidien dsc 0071.jpg

L'énergie au quotidien

Ce parcours pédagogique est un des ateliers proposés dans le cadre des activités menées à la Maison de l’Énergie, à Caen, en partenariat avec le SDEC Énergie. Dans sa vie quotidienne, l'Homme utilise en permanence une multitude d'objets fonctionnant à l'aide de l'électricité (lampe, four micro-onde, télévision, tablette tactile/smartphone, téléphone, chauffe-eau, voiture, ...). Mais qu'est-ce qu'au juste, que l’électricité ? D'où vient-elle ? Comment la produit-on ? C'est quoi une énergie ? COMMENCE PAR CLIQUER SUR L'ONGLET "PÉDAGOGIE"

classe entière 2 heures 8-11 ans

Déroulé

Activité 1 : La roue des énergies -> manque photos

Dans cette première activité qui sert d'introduction, nous allons découvrir ensemble, les différentes sources d'énergies disponibles dans le monde.

Nous verrons ensuite, quels sont les milieux où celles-ci sont transformées en électricité, afin d'alimenter nos maisons et nos appareils électriques dans notre vie quotidienne.

Demandons nous finalement si ces énergies sont durables ou épuisables dans l'utilisation que nous en faisons.


Rendez-vous par ici pour réaliser l'expérience : La roue des énergies

Activité 2 : La centrale thermique -> manque photos + vidéo

Maintenant que nous savons reconnaître les différentes sources d'énergies primaires ainsi que le façon dont elles servent à fabriquer de l'électricité, cherchons à comprendre comment il est possible de fabriquer cette électricité dans un des lieux de production : La centrale thermique.


Rendez-vous par ici pour réaliser l'expérience : La machine à vapeur

Activité 3 : Quand une force sert à produire de l'électricité -> manque photos

La centrale thermique n'est pas la seule à utiliser l'énergie mécanique (le mouvement) comme source d'énergie.

Posons nous également la question de savoir ce qui permet à un alternateur de créer de l'électricité.


Rendez-vous sur ce lien pour réaliser l'expérience : L'éolienne

Activité 4 : Électricité : Kézako ?

Des électrons sont donc contenus dans le cuivre de l'alternateur, qui servent à générer un courant électrique...

Certes, tout ça paraît bien complexe à visualiser, et pourtant voici une expérience à réaliser qui permet de comprendre ce que sont ces électrons :


Rendez-vous par ici pour réaliser l'expérience : Billes sauteuses

Activité 5 : Panneaux photovoltaïques - le choc électrique

Les électrons sont également contenus dans d'autres matériaux, dont ce qui constitue les panneaux photovoltaïques.

Voici une expérience à réaliser, permettant de comprendre comment la lumière, comme source d'énergie, peut permettre de produire de l'électricité, partout dans le monde :


Rendez-vous par ici pour réaliser l'expérience : Panneau photovoltaïque et choc électrique

Activité 6 : Fabriquer une pile électrique

Il existe aussi des moyens de produire de l'électricité en n'exploitant pas des sources d'énergies naturelles.

L'Homme crée ainsi différents objets afin de rendre autonome en électricité des appareils qui nous sont aujourd'hui nécessaires, par exemple les batteries pour les voitures, les smartphones, ...

Mais comment ça fonctionne ?


Rendez-vous par ici pour réaliser l'expérience : Fabriquer une pile électrique

Activité 7 : (optionnelle) Fabriquer un circuit électrique

Maintenant que nous avons vu comment ce qu'est l’électricité et comment elle produite, la question est de savoir qu'a besoin l’électricité pour faire fonctionner nos objets :


Vous trouverez cette expérience optionnelle ici : Fabriquer un circuit électrique

Objectifs

- Identifier les différentes sources d'énergies

- Comprendre comment les énergies sont transformées en électricité

- Découvrir ce qu'est l'électricité

- Produire de l'électricité à travers différentes expériences et manipulations

Expériences

La_roue_des__nergies_dsc_0006.jpg

La roue des énergies
Toute l'électricité que nous produisons provient de différentes sources d'énergies présentes dans la nature. Quelles sont ces sources ? Comment peuvent-elles être transformées en électricité ? Sont-elles infinies ?
  • Facile
  • Science de la terre , Electricité
  • 15 minute(s)

Fabriquer_un_circuit__lectrique_IMG_20200724_153528.jpg

Fabriquer un circuit électrique
Nous utilisons l’électricité quotidiennement et de façon très spontanée. Néanmoins, de quoi à besoin électricité pour faire fonctionner nos objet.
  • Facile
  • Electricité
  • 15 minute(s)

La_machine___vapeur_800px-Mulhouse__Electropolis.JPG

La machine à vapeur
Comment transformer un mouvement de rotation en électricité ? Comment à partir d'une source de chaleur peut-on faire de l'électricité ?
  • Facile
  • Science de la terre , Electricité , Physique
  • 20 minute(s)

L_olienne__olienne.jpg

L'éolienne
Comment fonctionne une éolienne pour générer de l'électricité ?
  • Facile
  • Science de la terre , Electricité , Physique
  • 10 minute(s)

Group-L_nergie_au_quotidien_dsc_0071.jpg

Panneau photovoltaïque et choc électrique
Comment fonctionne un panneau photovoltaïque ? Comment l'électricité se produit-elle grâce à la lumière du soleil ?
  • Facile
  • Electricité , Science de la matière , Physique
  • 15 minute(s)

Fabriquer_une_pile__lectrique_pile.jpg

Fabriquer une pile électrique
Comment peut-on produire de l’électricité avec un liquide et des pièces ?
  • Facile
  • Chimie , Electricité , Science de la matière , Physique
  • 15 minute(s)

Membres du groupe

avatar
Nathanaël Latour

L'utilisateur n'a pas rentré d'informations à son sujet
avatar
Ogier MAILLARD

L'utilisateur n'a pas rentré d'informations à son sujet

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