La science derrière elle
Il s'agit d'une démonstration classique de la relation entre la température, le volume et la pression d'un gaz. Voici la ventilation:
1. État initial: La bouteille contient de l'air à température ambiante. Le ballon est étiré sur l'ouverture, créant un système scellé.
2. Transfert de chaleur: Lorsque la bouteille est placée dans de l'eau chaude, l'énergie chauffante est transférée de l'eau à l'air à l'intérieur de la bouteille.
3. Augmentation du mouvement moléculaire: Cette énergie thermique fait que les molécules d'air à l'intérieur de la bouteille se déplacent plus rapidement et entrent en collision plus fréquemment avec les murs de la bouteille et du ballon.
4. Pression accrue: L'augmentation des collisions entraîne une augmentation de la pression à l'intérieur de la bouteille.
5. Extension de volume: Parce que le ballon est flexible, il peut se développer pour s'adapter à la pression accrue. L'air à l'intérieur de la bouteille se dilate, poussant le ballon vers l'extérieur.
Transfert d'énergie:
* Transfert de chaleur: Le transfert d'énergie primaire est la chaleur se déplaçant de l'eau chaude à l'air à l'intérieur de la bouteille. C'est ce qu'on appelle conduction À mesure que la chaleur se déplace par contact direct.
* énergie cinétique: L'énergie thermique est absorbée par les molécules d'air, augmentant leur énergie cinétique (énergie du mouvement). C'est pourquoi les molécules se déplacent plus rapidement.
* Pression: L'augmentation de l'énergie cinétique des molécules d'air entraîne des collisions plus fréquentes et énergiques avec les murs de la bouteille et du ballon, augmentant la pression.
* Énergie potentielle: Le ballon se dilate, stockant l'énergie potentielle alors qu'elle s'étend contre la pression de l'air à l'intérieur.
Qu'arrive-t-il au ballon:
Le ballon se gonfle visiblement à mesure que l'air à l'intérieur de la bouteille se dilate. L'étendue de l'inflation dépend de la température de l'eau, de la taille de la bouteille et de l'élasticité du ballon.
Remarque importante: Si la bouteille est bien scellée et que le ballon est suffisamment fort, la pression à l'intérieur pourrait augmenter à un point où le ballon éclate. C'est un problème de sécurité, alors soyez prudent avec cette expérience!
