Matériaux:
* Ballon
* Bouteille en verre (avec un cou étroit)
* Eau chaude
* Eau froide
* Mesurer le ruban (facultatif)
Procédure:
1. Préparez la bouteille: Remplissez la bouteille en verre d'eau froide, en laissant un peu d'espace en haut.
2. gonflez le ballon: Gonflez légèrement le ballon, juste assez pour le rendre légèrement rond.
3. Fixez le ballon: Étirez l'ouverture du ballon sur le cou de la bouteille et fixez-la avec un élastique.
4. Mesurez le ballon: Utilisez un ruban à mesurer pour mesurer la circonférence du ballon. Notez la mesure.
5. Réchauffez la bouteille: Placer la bouteille dans un bol rempli d'eau chaude.
6. Observez le ballon: Observez ce qui arrive au ballon lorsque la bouteille se réchauffe. Vous devriez remarquer que le ballon s'étend.
7. Mesurez à nouveau: Après quelques minutes, mesurez à nouveau la circonférence du ballon et notez la mesure.
8. refroidir la bouteille: Maintenant, retirez la bouteille de l'eau chaude et placez-la dans un bol d'eau froide.
9. Observez à nouveau: Observez ce qui arrive au ballon lorsque la bouteille se refroidit. Vous devriez remarquer le ballon rétrécissant à sa taille d'origine.
Explication:
Lorsque l'air à l'intérieur de la bouteille est chauffé, les molécules gagnent de l'énergie cinétique et se déplacent plus rapidement. Cette augmentation du mouvement provoque une collision des molécules avec les parois de la bouteille et le ballon plus fréquemment et avec une plus grande force. La pression accrue à l'intérieur de la bouteille oblige le ballon à se développer.
À mesure que la bouteille se refroidit, les molécules perdent de l'énergie et se déplacent plus lentement. Cela conduit à moins de collisions et moins de pression, ce qui fait que le ballon se rétrécit à sa taille d'origine.
Observations:
* Le ballon se développera lorsque la bouteille est chauffée.
* Le ballon rétrécira lorsque la bouteille sera refroidie.
* La circonférence du ballon sera plus grande lorsqu'elle est chauffée et plus petite lorsqu'elle est refroidie.
Conclusion:
Cette expérience montre que les gaz se dilatent lorsqu'ils sont chauffés et se contractent lorsqu'ils sont refroidis. Il s'agit d'une propriété fondamentale des gaz appelés expansion thermique.
Remarques supplémentaires:
* Vous pouvez répéter l'expérience en utilisant différents gaz, tels que le dioxyde de carbone ou l'hélium, pour voir s'il y a une différence dans leurs propriétés d'expansion.
* Vous pouvez également utiliser un thermomètre pour mesurer la température de l'air à l'intérieur de la bouteille avant et après le chauffage, pour voir la corrélation entre la température et l'expansion.
Cette expérience fournit un moyen simple et visuel de comprendre le concept d'expansion thermique des gaz. C'est une excellente activité pour les étudiants de tous âges d'apprendre les propriétés de la matière.
