Nuage en Bouteille

Auteur avatarPierre TOUTAN | Dernière modification 15/10/2019 par Pierreb

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Pour comprendre comment se forment les nuages, voici une petite expérience bruyante et ludique !
Licence : Attribution (CC-BY)

Introduction

Comment les nuages se forment-ils dans le ciel ?

A partir d'une expérience simple vous allez pouvoir comprendre ce qu'il se passe !

Étape 1 - Préparer la bouteille

Verser de l’eau dans la bouteille, secouer la bouteille et vider l’eau. Ceci afin d’avoir des gouttelettes sur les parois.

Refermer rapidement la bouteille.



Étape 2 - Pression - Décompression

Comprimer le plus possible la bouteille.

Relâcher la bouteille et regarder ses parois.

On peut taper la bouteille sur une table, donner des coups de pieds dessus... ça détend !



Étape 3 - Le nuage sort

Ouvrir la bouteille.

Appuyer doucement sur la bouteille.

Sur un fond noir, avec de la lumière, c'est très visible...



Comment ça marche ?

Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?

On peut prendre une bouteille sèche à l'intérieur et tester l'expérience... Ben ça marche pas

Selon les conditions météo (humidité et température) le nuage est plus ou moins visible.

Explications

Quand on presse la bouteille, l'air qu'elle contient est comprimé. Cela le réchauffe un peu et une partie de l'eau liquide restée dans la bouteille se transforme alors en gaz invisible : de la vapeur d'eau. Quand on relâche la bouteille, on la décompresse ainsi que l'air et la vapeur d'eau qu'il contient. Cela refroidit. L'eau liquide qui s'était transformée en vapeur redevient liquide en formant des gouttelettes en suspension dans l'air. Ce sont ces gouttelettes qui constituent le nuage qui sort par le goulot de la bouteille quand on la presse à nouveau, bouchon ouvert.

Plus d'explications

Le passage de l’eau de l’état gazeux (vapeur d’eau) à l’état liquide (gouttelettes d’eau) est appelé condensation. Ici la condensation est provoquée par le refroidissement de la vapeur d’eau, qui lui-même est provoqué par une diminution de pression (quand on relâche la bouteille).

La condensation ne peut se produire que si les particules d’eau peuvent tourner autour d’un support, qu’on appelle « noyau de condensation ». L’air atmosphérique contient toujours des particules en suspension, ce sont elles qui jouent le rôle de noyaux de condensation dans cette expérience.

Applications : dans la vie de tous les jours

Quand une masse d'air monte en altitude, elle rencontre une pression atmosphérique de plus en plus réduite car il y a de moins en moins d'air au-dessus d'elle. Elle se détend, se « décompresse », et se refroidit par la même occasion. Si cette masse d'air était humide au début de son ascension, en se refroidissant elle va rejeter une partie de sa vapeur d'eau qui va se rassembler en... nuage ! C'est ainsi que se forment la plupart des nuages de pluie.

Éléments pédagogiques

Pistes pour animer l'expérience

Montrez la bouteille au public et demandez lui :

Faites sortir le génie de la bouteille  !

Ou

Faites sortir un nuage de la bouteille !

Sources et ressources

Les nuages sur Wikipédia

Comment les nuages se forment-ils ?

Dernière modification 15/10/2019 par user:Pierreb. Published