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Version du 24 mars 2020 à 21:36
Une expérience spectaculaire et facile à faire chez-toi qui va te permettre de mettre en évidence la dilatation de l'air lorsqu'on le chauffe puis sa rétractation quand on le refroidit.
(Attention : Nous conseillons que la manipulation des allumettes soit faite par un adulte dans un environnement sécurisé).
Difficulté
Facile
Durée
10 minute(s)
Disciplines scientifiques
Physique
Introduction
Que se passe t'il quand on éteint une chandelle entourée d'eau en l'enfermant dans un verre ?
La réponse avec cette expérience sur les propriétés de l'air chaud et de l'air froid qui prolonge celle du ballon dans une bouteille.
- Matériel et outils
Assiette 
Une assiette est une pièce de vaisselle qui permet de contenir et de servir des mets. Elle peut être en verre, en céramique (faïence, porcelaine, grès), en bois, en mélamine ou en métal. Elle est composée d'un fond plat, appelé ombilic, et de bords inclinés (talus ou descente) généralement bordés par un marli, couronne horizontale ou oblique à contours variés et profil droit ou galbé.
Lors de pique-niques on utilise des assiettes jetables en mousse de polystyrène, en carton ou en matière plastique.
Par métonymie, l'assiette peut désigner son contenu (exemple : une assiette de bouillon). Bougie 
Une bougie est constituée d’un bloc de stéarine enrobé de paraffine dont le centre est traversé par une mèche, en fil de coton tressé imbibée d'acide borique
Eau 
L'eau est une substance essentielle à la vie. Transparente, sans goût et sans odeur, on la consomme le plus souvent dans son état liquide.
Verre 
Un verre est un récipient utilisé pour boire de forme tubulaire, dont les parois sont solidaires et hermétiques. Il est destiné à recevoir des liquides. Il est constitué d'une paraison (corps ou contenant du verre), d'une jambe et d'un pied. Le terme désigne aussi, par métonymie, le contenu de ce récipient : on dit qu'on "boit un verre d'eau".
Allumette 
Une allumette est une petite tige de bois (généralement du peuplier, parfois de saule), de carton ou de chiffon, destinée à créer une flamme par friction avec son extrémité enduite d'un produit chimique inflammable, après quoi elle n'est plus utilisable.
Le mot « allumette » date des environs de l'an 1200 pour désigner une petite bûche destinée à faire prendre le feu.
Étape 1 - Verser de l'eau dans l'assiette
Verser un peu d'eau au fond de l'assiette (on peut mettre du colorant dans l'eau pour que l'expérience soit plus visible).
Étape 2 - Placer la bougie
Mettre la bougie au mileu de l'assiette. Puis l'allumer.
Étape 3 - Couvrir avec le verre
Couvrir la bougie avec le verre. Observer.
Comment ça marche ?
Observations : que voit-on ?
La flamme s'éteint rapidement puis l'eau monte dans le verre.
Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?
Un verre trop chaud ou une bougie avec une petite flamme pourrait donner un résultat moins visuel.
Explications
Lorsque l'on couvre la bougie avec le verre il se passe deux choses :
- D'une part, la combustion nécessite du dioxygène (O2) et produit du dioxyde de carbone (CO2). Lorsque la quantité de dioxygène présente dans le verre devient trop faible alors la flamme s'éteint.
- D'autre part, la flamme de la bougie produit de la chaleur qui va chauffer l'air présent dans le verre. L'air chaud possède une masse volumique plus faible que l'air froid (c'est à dire que l'air chaud occupe "plus de place"). Comme la place est limité dans le verre, l'air va s'échapper en passant entre le verre et l'assiette. Lorsque la flamme s'éteint l'air refroidit et la place qu'il occupe va diminuer. L'eau va alors monter dans le verre pour occuper la place ainsi libérée.
Vous aimerez aussi
L'expérience Ballon dans une bouteille issue du même parcours : Dillatation et rétraction de l'air
Éléments pédagogiques
Pistes pour animer l'expérience
-Cette expérience est basée sur l'observation d'un phénomène assez spectaculaire. Jouer la carte du mystère et du suspens pour attirer l'attention de votre public !
- Nous conseillons que la manipulation des allumettes soit faite par un adulte dans un environnement sécurisé).
Dernière modification 26/07/2021 par user:Nathanaël Latour.
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