Les lois du gaz sont faciles à démontrer avec les articles ménagers de tous les jours. Ces principes scientifiques connexes décrivent comment le volume, la pression et la température d'un gaz changent dans diverses conditions et représentent une pierre angulaire de la chimie et de la physique. Une expérience de la loi des gaz montre ce qui arrive à une propriété, comme le volume, lorsque vous en modifiez une autre, comme la température, tout en conservant la même. Les expériences décrites ici sont sûres et peu coûteuses et n'utilisent aucun produit chimique nocif, uniquement de l'air et de la vapeur d'eau. Les mêmes principes fonctionnent pour tout gaz ordinaire.
Le broyeur de canettes
L'expérience du broyeur de canettes montre la loi de Charles, le principe de base selon lequel les gaz se dilatent lorsqu'ils sont chauffés et se contractent lorsqu'ils sont refroidis. Vous aurez besoin d'une petite canette de soda; remplissez-le avec environ une demi-once d'eau. Faites bouillir la canette dans une casserole d'eau pendant environ une minute, et vous remarquerez de la vapeur se dégageant de l'ouverture de la canette de soda. À l'aide de pinces, saisissez la boîte et placez-la à l'envers dans un bol d'eau froide. La boîte écrasera immédiatement. La vapeur d'eau sort immédiatement de la boîte et l'eau froide condense la vapeur, laissant la boîte à très basse pression à l'intérieur. Cela se produit si rapidement que la pression d'air normale à l'extérieur de la boîte écrase l'extérieur de la boîte.
Le ballon dans la bouteille
Trouvez une bouteille en verre vide, comme une bouteille de soda, et remplissez-la d'environ une once d'eau. Dans une casserole d'eau, chauffez la bouteille jusqu'à ce que l'eau à l'intérieur atteigne l'ébullition. Étirez le ballon sur l'embouchure de la bouteille. Au fur et à mesure que la bouteille refroidit, le gaz aspirera le ballon dans la bouteille et il commencera à se gonfler à l'intérieur de la bouteille. Ce qui se passe, c'est que le ballon a piégé la vapeur d'eau dans la bouteille et, en refroidissant, la pression de l'air extérieur remplace la vapeur d'eau qui se condense et se vide à l'intérieur de la bouteille. Le gaz se dilate en chauffant et rétrécit en refroidissant, rendant la bouteille «vide» par rapport à la pression de l'air extérieur. Le ballon se dilate à l'intérieur de la bouteille pour permettre la pression de l'air extérieur vers l'intérieur. Cette expérience fournit un autre exemple de la loi de Charles.
L'expérience de la compression de l'air
Cette expérience démontre la puissance de l'air comprimé. Videz une bouteille de soda et insérez un ballon. Essayez de gonfler le ballon à l'intérieur de la bouteille. C'est impossible à cause de l'air qui se trouve à l'intérieur de la bouteille. Lorsque le ballon se gonfle, il serre l'air dans la bouteille. L'air se comprime mais repousse aussi, comme un ressort. Vos poumons ne peuvent pas fournir suffisamment de force pour surmonter la pression de l'air dans la bouteille. Cette expérience illustre la loi de Boyle, qui montre que vous pouvez comprimer un gaz, mais ce n'est pas facile.
