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Expérience n° 1 :
Compression - détente et formation des nuages
L'expérience a pour but de montrer que la
diminution de pression (détente) s'exerçant sur un air humide conduit à la
formation de nuages.
Verser de l'eau chaude (5 cm de hauteur,
environ) dans une bouteille de plastique préalablement rincée avec du
"produit à vaisselle", puis séchée. Introduire des allumettes (ou un bâton
d'encens) que l'on vient juste d'éteindre dans la bouteille, puis la
fermer l'agiter et la retourner deux ou trois fois pour éliminer la buée
des parois. Effectuer des compressions-détentes répétées et observer la
formation du "nuage" pendant la détente et sa disparition pendant la
compression.
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Activité annexe
: variantes de l'expérience précédente :
- verser de l'eau froide à la place de
l'eau chaude montre que dans ce cas les effets sont bien moindres
(air moins humide).
- ne pas introduire de fumées dans la
bouteille (pas d'allumettes ou de bâton d'encens) limite également
la formation du "nuage", ce qui montre le rôle important joué par
les noyaux de condensation.
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Expérience n° 2 :
compression - détente et température
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La sonde d'un thermomètre
électronique est introduite dans une bouteille plastique
soigneusement fermée par un bouchon. En exerçant alternativement des
compressions et des détentes sur l'air contenu dans la bouteille, on
peut mettre en évidence qu'une compression entraine une élevation de
température et une détente un abaissement de température.
remarque : Il est souhaitable de placer
un chiffon autour de la bouteille pour l'isoler de la chaleur de la
main. |
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Expérience n° 3 :
formation d'un nuage par détente
rapide
Verser de l'eau chaude (5 cm de hauteur,
environ) dans une bouteille de plastique préalablement rincée avec
du "produit à vaisselle", puis séchée. Introduire des allumettes (ou
un bâton d'encens) que l'on vient juste d'éteindre dans la
bouteille, puis la fermer l'agiter et la retourner deux ou trois
fois pour éliminer la buée des parois. A l'aide d'une pompe à
bicyclette adaptée au bouchon de la bouteille, pomper jusqu'à
éjection du bouchon. Il se produit alors une chute brutale de
pression à l'orifice de la bouteille, accompagnée de la formation
d'un "nuage".
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Matériel nécessaire
:
Bouteilles de plastique
(lisses, si possible), rincées au détergent (produit à vaisselle,
par ex.), puis séchées, bouchons, allumettes, encens,
thermomètre électronique, bouchon à un trou (calibré pour la sonde
du thermomètre), bouchon à un trou dans lequel a été monté une valve
de chambre à air (ce qui en facilitera le raccord avec la pompe),
pompe à bicyclette (mais une pompe à pied est
préférable).
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