Chandelle fait monter l'eau : Différence entre versions

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- D'autre part, la flamme de la bougie produit de la chaleur qui va chauffer l'air présent dans le verre. L'air en chauffant se dilate. C'est à dire que pour la même quantité d'air, cet air prend plus de place.  On peut d'ailleurs constater cette dilation, car lorsque l'on pose le bocal sur la bougie, un bulle d'air s'échappe.
 
- D'autre part, la flamme de la bougie produit de la chaleur qui va chauffer l'air présent dans le verre. L'air en chauffant se dilate. C'est à dire que pour la même quantité d'air, cet air prend plus de place.  On peut d'ailleurs constater cette dilation, car lorsque l'on pose le bocal sur la bougie, un bulle d'air s'échappe.
  
Lorsque la flamme s'éteint, du fait du manque d'oxygène, l'air refroidit, . A l'inverse de la dilation , en se refroidissant, l'air se rétracte, c'est à dire qu'il prend moins de place.  L'eau va alors être aspirer dans le verre occupant la place ainsi libérée.
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Lorsque la flamme s'éteint, (du fait du manque d'oxygène), l'air refroidit, . A l'inverse de la dilation , en se refroidissant, l'air se rétracte, c'est à dire qu'il prend moins de place.  L'eau va alors être aspirer dans le verre occupant la place ainsi libérée.
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|Deepen=Ce phénomène fait intervenir la loi des gazs parfait, PV=nRT, avec :
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* P : la [https://fr.wikipedia.org/wiki/Pression pression] (Pa),
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* V : le [https://fr.wikipedia.org/wiki/Volume volume] du gaz (m<sup>3</sup>),
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* n : la [https://fr.wikipedia.org/wiki/Quantit%C3%A9_de_mati%C3%A8re quantité de matière] (mol),
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* R : la [https://fr.wikipedia.org/wiki/Constante_universelle_des_gaz_parfaits constante universelle des gaz parfaits] (≈ 8,314 J·K<sup>-1</sup>·mol<sup>-1</sup>),
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* T : la [https://fr.wikipedia.org/wiki/Temp%C3%A9rature_absolue température absolue] (K).
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Dans notre cas, la quantité de mol (n) et la constante (R), ne varient pas.
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Dans un premier temps la température augmente, la production de gaz fait varier son volume mais vu que le verre garde le même volume, la pression augmente un petit peu.
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Puis lorsque la flamme s’éteint la température diminue et la rétraction du l'air froid, fait diminué le volume d'air et que la pression reste constante, sous l'effet de la pression, l'eau est aspirée dans le verre et une fois l'eau dans le verre la pression redevient normal.
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|Applications=L'air chauffé dans la cocotte-minute est contenue sous pression lorsqu'elle est fermée et une foie le sifflet ouverts la pression diminue ce que nous permet de l'ouvrir.
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|Related=L'expérience [[Ballon dans une bouteille]] issue du même parcours : [[Dillatation et rétraction de l'air]]
 
|Related=L'expérience [[Ballon dans une bouteille]] issue du même parcours : [[Dillatation et rétraction de l'air]]
|Objectives=- Illustrer le phénomène de dilatation et de rétractation de l'air
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|Objectives=- Illustrer le phénomène de dilatation et de rétractation de l'air dû à la chaleur.
 
|Animation=- Cette expérience est basée sur l'observation d'un phénomène assez spectaculaire. Joue la carte du mystère et du suspens pour attirer l'attention de ton public !
 
|Animation=- Cette expérience est basée sur l'observation d'un phénomène assez spectaculaire. Joue la carte du mystère et du suspens pour attirer l'attention de ton public !
  
 
- Demande de l'aide à un adulte pour l'utilisation des allumettes et éloigne autour de toi tous les objets qui peuvent s'enflammer facilement.
 
- Demande de l'aide à un adulte pour l'utilisation des allumettes et éloigne autour de toi tous les objets qui peuvent s'enflammer facilement.
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Version du 13 avril 2020 à 13:04

Auteur avatarRémi | Dernière modification 13/07/2021 par Steph vif

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 : Demande à un adulte de t'aider pour l’utilisation des allumettes et éloigne autour de toi les objets inflammables).
Licence : Attribution (CC-BY)

Introduction

Que se passe-t-il quand tu éteins 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.


Étape 1 - Matériel

Il te faut:


- 1 ou plusieurs bougies ( bougies chauffe plat par exemple)

- 1 assiette

- 1 boîte d'allumettes ou un briquet

- 1 ou plusieurs bocaux

- De l'eau




Étape 2 - Verser de l'eau dans l'assiette

Verse 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 3 - Placer la bougie

Mets la bougie au mileu de l'assiette. Puis allume là !




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 tu 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 en chauffant se dilate. C'est à dire que pour la même quantité d'air, cet air prend plus de place. On peut d'ailleurs constater cette dilation, car lorsque l'on pose le bocal sur la bougie, un bulle d'air s'échappe.

Lorsque la flamme s'éteint, (du fait du manque d'oxygène), l'air refroidit, . A l'inverse de la dilation , en se refroidissant, l'air se rétracte, c'est à dire qu'il prend moins de place. L'eau va alors être aspirer dans le verre occupant la place ainsi libérée.

Plus d'explications

Ce phénomène fait intervenir la loi des gazs parfait, PV=nRT, avec :

Dans notre cas, la quantité de mol (n) et la constante (R), ne varient pas.

Dans un premier temps la température augmente, la production de gaz fait varier son volume mais vu que le verre garde le même volume, la pression augmente un petit peu.

Puis lorsque la flamme s’éteint la température diminue et la rétraction du l'air froid, fait diminué le volume d'air et que la pression reste constante, sous l'effet de la pression, l'eau est aspirée dans le verre et une fois l'eau dans le verre la pression redevient normal.

Applications : dans la vie de tous les jours

L'air chauffé dans la cocotte-minute est contenue sous pression lorsqu'elle est fermée et une foie le sifflet ouverts la pression diminue ce que nous permet de l'ouvrir.


Vous aimerez aussi

L'expérience Ballon dans une bouteille issue du même parcours : Dillatation et rétraction de l'air

Éléments pédagogiques

Objectifs pédagogiques

- Illustrer le phénomène de dilatation et de rétractation de l'air dû à la chaleur.

Pistes pour animer l'expérience

- Cette expérience est basée sur l'observation d'un phénomène assez spectaculaire. Joue la carte du mystère et du suspens pour attirer l'attention de ton public !

- Demande de l'aide à un adulte pour l'utilisation des allumettes et éloigne autour de toi tous les objets qui peuvent s'enflammer facilement.

Sources et ressources

https://fr.wikipedia.org/wiki/Loi_des_gaz_parfaits

Vidéo : http://mediaspip.ptitdeb.infini.fr/medias/videos/article/bougie-dans-le-bocal

Dernière modification 13/07/2021 par user:Steph vif.

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