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Une marée dans un verre d’eau

Vous êtes ici : » » Une marée dans un verre d’eau ; écrit le: 31 mars 2014 par imen modifié le 14 octobre 2014

Une marée dans un verre d'eau.

Notre prof de physique nous a fait l’expérience de la bougie posée sur une soucoupe qui flotte sous un récipient retourné. La bougie s’éteint peu à peu, et l’eau monte dans le récipient.



Il nous a dit que la montée de l’eau est due à la disparition de l’oxygène, consommé par la bougie. Pourtant, si l’on fait brûler quatre bougies au lieu d’une, le niveau de l’eau monte encore plus haut. Pourquoi ?

La question d’Emma, Rcbccca et Andrew montre que des jeunes esprits incisifs et critiques peuvent démonter les explications inexactes et trop commodes qui traînent depuis des générations dans les salles de classe.

La consommation de l’oxygène contribue bien à la montée du niveau de l’eau car, lors de la combustion de la cire, un volume d’oxygène disparaît pour donner le même volume de gaz carbonique, tandis que l’hydrogène se transforme en vapeur d’eau.

Le gaz carbonique se dissout partiellement dans l’eau, tandis que la vapeur d’eau se condense totalement en eau liquide. Cela se traduit donc par une diminution du volume de gaz.

Mais ce n’est pas là le phénomène le plus important, qui est la chaleur dégagée par la combustion de la bougie. Or, cette chaleur est bien plus intense si l’on met quatre bougies sous le récipient plutôt qu’une seule.

Dès que la bougie s’éteint, l’air se refroidit et se contracte, d’autant plus que la température initiale était élevée. Quatre bougies donnent davantage de chaleur, une température initiale plus élevée et une plus grande variation de niveau lors du refroidissement.

En conclusion: ne croyez jamais votre prof de physique sur parole.

Félicitations à ces enfants qui démontrent expérimenta­lement la médiocrité de l’explication traditionnelle de l’expé­rience de la bougie !

En observant que quatre bougies provoquent une montée de l’eau supérieure à ce qui était attendu, ils montrent que le principal responsable de cet effet est la chaleur dégagée par les bougies qui provoque l’expansion de l’air contenu dans le récipient. Ils ont certainement noté aussi que cet air fait un petit «glouglou» en s’échappant par le bord inférieur du récipient. Cela s’arrête après que les bougies se sont éteintes, puis le niveau de l’eau monte pour suivre la contraction de l’air qui se refroidit.

La flamme de la bougie, en fait, s’éteint dès qu’une petite partie de l’oxygène disponible a disparu. Cette expérience ne peut donc en aucun cas donner une mesure quantitative de la proportion d’oxygène dans l’air.

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