expériences sur l'air pour mes expers!!!:)

 Ça ne manque pas d’air ! (4ème)

Matériel :
• De l’eau du robinet
• Une cartouche d’encre ou colorant alimentaire (pas obligatoire)
• Un verre plutôt large de diamètre
• Une feuille un peu cartonnée (ou simple feuille blanche A4 sinon)
• Un verre assez haut
• Une petite assiette plate (type assiette à dessert)
• Une petite bougie type chauffe plat
• Une allumette
• Une pièce de 1 euros

Protocole : « Attention voici 2 expériences à réaliser sur l’air, tu peux décider de faire les 2 ou une seule c’est toi qui vois ! » (1 bonne note par expérience !!)

 Manipulation 1 : « petit tour de magie : tu vas découvrir comment retourner un verre d’eau sans en perdre une goutte ! »
Attention faire cette manipulation au dessus d’un évier pour éviter toute inondation !

• Prends le verre plutôt large et remplis-le au 1/3 environ avec de l’eau
• Dans ce verre ajoute quelques gouttes de colorant ou d’encre (facultatif)
• Découpe dans ta feuille cartonnée un carré qui doit être plus grand que l’ouverture (le diamètre) du verre
• Place le carré de feuille sur le verre, pose 1 de tes mains dessus pour le maintenir et de l’autre main retourne le verre tête en bas
• Attends 5 secondes environ
• Retire alors très doucement ta main placée sous le carré de feuille

Le tour est joué !normalement si tu t’y es bien pris, la feuille de papier reste « collée » et aucune goutte d’eau ne sort du verre !

Quelques questions scientifiques :

• A l’échelle microscopique, qui appuie sur le carré de feuille à l’intérieur du verre quand il est retourné ?
• A l’échelle microscopique qui appuie sur le carré de feuille à l’extérieur du verre quand il est retourné?
• Comment se fait-il que l’eau ne coule pas?

Conseils pour la publication de ton expérience et de son résultat :

• Tu peux filmer la manipulation étape par étape pour bien voir la préparation et surtout pour bien voir le résultat!
• Tu peux aussi faire des photos des différentes étapes de la manipulation mais surtout du résultat!
• Tu rédigeras un petit texte pour répondre aux questions posées et tu essaieras ainsi d’expliquer ce qui s’est passé !

Remarque : N’hésitez pas à refaire l’expérience plusieurs fois pour obtenir le meilleur résultat possible. Si quoi que ce soit vous pose problème je suis là pour vous aider !

 Manipulation 2 : « dilatation de l’air : tu vas découvrir comment déplacer de l’eau avec une simple bougie… »

• Prends la petite assiette et place la pièce de 1 euros dedans un peu sur le coté
• Mets un peu d’eau dans l’assiette (la pièce de 1 euros doit avoir de l’eau à ras bord)
• Tu peux rajouter quelques gouttes de colorant ou d’encre dans l’eau (facultatif)
• Place la bougie chauffe plat au centre de l’assiette (l’eau ne doit pas atteindre la mèche !)et allume là.
• Prends le verre assez haut et retourne-le sur la bougie allumée.
• Observe tout ce qui se passe

Tu viens normalement de faire s’échapper l’eau de la petite assiette, la pièce de 1 euros doit être à présent au sec !

Quelques questions scientifiques :

• Pourquoi la bougie s’éteint elle ?
• Que vois-tu apparaitre sur les parois du verre retourné ?
• On dit que quand une bougie brule la réaction chimique qui se produit alors fabrique de l’eau et du dioxyde de carbone. Cela te semble-t-il logique d’après tes observations ?
• Quand la bougie brule que chauffe-t-elle dans le verre?
• Que fait un gaz quand il est chauffé?
• Que fait un gaz quand il se refroidit ?
• A quel moment précis l’eau entre-t-elle dans le verre ? (que voit-on juste avant ?)
• Pourquoi l’eau entre –t-elle dans le verre?

Conseils pour la publication de ton expérience et de son résultat :

• Tu peux filmer la manipulation étape par étape pour bien voir la préparation et surtout pour bien voir ce qui se passe!
• Tu peux aussi faire des photos des différentes étapes de la manipulation mais surtout à partir du moment ou tu places le verre sur la bougie!
• Tu rédigeras un petit texte pour répondre aux questions posées et tu essaieras ainsi d’expliquer ce qui s’est passé !

Remarque : N’hésitez pas à refaire l’expérience plusieurs fois pour obtenir le meilleur résultat possible. Si quoi que ce soit vous pose problème je suis là pour vous aider !
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Je n'ai pas réussi à mettre mes explications en photos et vidéos, je vous les donnerai mardi prochain sur clef USB.

Expérience n°1

• A l’échelle microscopique, qui appuie sur le carré de feuille à l’intérieur du verre quand il est retourné ?
L'eau et l'air appuient sur la feuille de papier à l'intérieur du verre.

• A l’échelle microscopique qui appuie sur le carré de feuille à l’extérieur du verre quand il est retourné ?
L'air extérieur appuie sur la feuille de papier lorsque je retire ma main.

• Comment se fait-il que l’eau ne coule pas?
Les pressions exercées par l'air à l'intérieur et à l'extérieur du verre bloque la feuille, ce qui empêche l'eau de couler.
Il y a un effet de ventouse lorsque je retourne mon verre et que l'air et l'eau s'invervent.

Expérience n°2

• Pourquoi la bougie s’éteint elle ?
Car il n'y a plus de dioxygène dans le verre.

• Que vois-tu apparaitre sur les parois du verre retourné ?
De la buée apparaît sur les parois du verre.

• On dit que quand une bougie brule la réaction chimique qui se produit alors fabrique de l’eau et du dioxyde de carbone. Cela te semble-t-il logique d’après tes observations ?
Oui car la bougie s'éteint il n'y a donc plus de dioxygène qui est remplacé apr le dioxyde de carbone, de plus la buée sur les parois prouvent la présence d'eau.

• Quand la bougie brule que chauffe-t-elle dans le verre ?
Elle chauffe l'air.

• Que fait un gaz quand il est chauffé?
Il passe à l'état de liquéfaction.

• Que fait un gaz quand il se refroidit ?
Il passe à l'état de vaporisation.

• A quel moment précis l’eau entre-t-elle dans le verre ? (que voit-on juste avant ?)
L'eau entre dans le verre quand la flamme s'éteint.

• Pourquoi l’eau entre –t-elle dans le verre ?
La pression exercée par l'air chauffé par la bougie est supérieure à celle de l'air froid lorsque la bougie s'éteint. L'eau entre donc dans le verre pour équilibrer la masse perdue.

Manipulation 1 :

J'ai rempli le verre au 1/3 , j'ai ajouté quelques gouttes d'encre .
J'ai coupé un carré dans une feuille cartonné puis je l'ai placé sur le verre . J'ai retourné se dernier . Après quelques secondes j'ai retiré ma main de dessous le verre et l'eau n'a pas coulé .

Questions scientifiques :

1- C'est l'air et l'eau à l'intérieur de verre qui appuie sur le carré de feuille quand ce dernier est retourné .

2- C'est l'air à l'extérieur du verre qui appuie sur le carré de feuille quand ce dernier est retourné .

3- C'est grâce à la pression de l'air exercé à l’intérieur et à l'extérieur du verre que l'eau ne coule pas .


Lauriane setbon

Manipulation 2 :

J'ai placé la pièce de 1 euro dans l'assiette , j'ai rempli l'assiette avec de l'eau jusqu’à ce quelle la recouvre . J'ai mis la bougie au centre , je l'ai allumé . J'ai retourné le verre sur la bougie . Elle s’éteint au fur et a mesure , de la buée apparait sur les parois du verre . L'eau rentre petit a petit dans le verre en fessant des bulles . La pièce n'est plus sous l'eau .

Questions scientifiques :


1- La bougie s'éteint car il n'y a pu de dioxygène dans le verre .

2- De la buée apparait sur les parois du verre .

3- Cela me semble logique car la flamme s'éteint cela veut dire que le dioxygène a été remplacé pas du dioxyde de carbone , la buée sur les parois du verre prouve la présence d'eau .

4- La bougie chauffe l'air dans le verre .

5- Il se liquéfie . C'est l'état de liquéfaction .

6- Il se vaporise . C'est l'état de vaporisation .

7- L'eau entre dans le verre quand la bougie s'éteint .

8- L'air chaud présent dans le verre exerce une pression supérieure à l'air froid à l'extérieur du verre . C'est pour ça que l'eau entre dans le verre c'est pour égaliser la pression .


Lauriane SETBON