Par Lily Mae, mis à jour le 30 août 2022
Lorsqu’un liquide se transforme en solide, ses propriétés changent d’une manière qui fascine les scientifiques et les étudiants. Ces expériences soigneusement conçues invitent les enfants à observer et à expliquer la science derrière la congélation, la fusion et le comportement des mélanges, rendant ainsi les concepts abstraits tangibles et mémorables.
Rassemblez un ensemble de liquides courants (eau pure, soda, jus d'orange et limonade) et demandez aux élèves de prédire lesquels se solidifieront le plus rapidement. Versez chaque liquide dans des compartiments séparés d'un bac à glaçons et placez le bac au congélateur. Vérifiez le plateau à intervalles réguliers, en notant le temps écoulé. Lorsque les premiers cristaux de glace se forment, retirez le bac et comparez les liquides restants. L'eau pure gèle généralement en premier car elle a la concentration de soluté la plus faible, ce qui abaisse son point de congélation. Discutez de la façon dont les impuretés et les gaz dissous affectent le processus de congélation.
Découvrez comment différentes substances font fondre la glace – un sujet pratique de sécurité hivernale. Fournissez des glaçons dans des assiettes individuelles et proposez trois matériaux :du sel de table, du sable et de la litière pour chat. Les élèves saupoudrent chaque cube sur un cube et notent lequel fond le plus rapidement. Le sel abaisse le point de congélation de l'eau, ce qui fait fondre la glace plus efficacement, tandis que le sable et les détritus assurent principalement la traction.
Démontrez les différences de densité en mélangeant de l’eau et de l’huile dans des récipients transparents. Initialement, l’eau se dépose au fond et le pétrole monte. Congelez le mélange; la disposition s'inverse car la glace est moins dense que l'eau liquide. Prolongez l'activité en ajoutant du soda, de l'eau sucrée ou du jus à l'huile et en observant si la séparation change une fois congelée. Cela montre comment la concentration en soluté et la température influencent la densité et le comportement des phases.
Créez des glaçons bicolores en remplissant un plateau à moitié, en ajoutant du colorant alimentaire et en congelant. Complétez le plateau avec de l'eau extrêmement froide et recongelez. Placez les cubes dans l'eau tiède; regardez le côté coloré se soulever, puis retournez-le à nouveau, en répétant jusqu'à ce que le cube se dissolve. La surface supérieure lourde et non chauffée devient progressivement flottante, provoquant la rotation du cube. Testez l'effet avec des cubes de liquides mélangés (moitié eau/moitié soda, lait/jus) pour voir si le phénomène de retournement persiste.