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Expérience n° 2:
changement d'état
Matériel
Un réchaud à gaz
Une petite casserole avec de l'eau à température ambiante
Un thermomètre de cuisine
Des allumettes
Avant de faire l'expérience, quelles sont vos suppositions. Répondez avant de lire la suite.
Dans une casserole de l'eau bout avec une flamme en dessous. Si on maintient la flamme que se passe-t-il?
- La température augmente tant que la flamme amène de la chaleur.
- La température se stabilise et ne change pas tant qu'il y a de l'eau sous forme liquide.
- La casserole chauffe de plus en plus, mais la température de l'eau ne change pas.
Protocole
Mettre l'eau à chauffer dans la casserole.
Observer la montée de la température de l'eau
Au moment où l'eau commence à bouillir, la température cesse d'augmenter. Pourquoi?
Question: Où va la chaleur de la flamme quand la température de l'eau se stabilise?
Votre explication:
La métaphore
Disposez un groupe d'enfants (chaque enfant représentant une molécule d'eau) à 10 cm environ les uns des autres. Soudainement, les faire se disposer à 100 cm, soit 1 mètre, les uns des autres. Constatez qu'il occupe plus d'espace.
Si la pièce est trop petite, les enfants ne pourront se situer à la distance souhaitée.
La règle de ce «jeu» est soit on se dispose à 10 cm soit à 1m mais il n'est pas possible entre les deux. Autrement dit, seul une partie des enfants seront
vapeur, les autres resteront
liquide.
C'est en physique l'application de la loi qui établi les règles entre volume, température et pression au sein d'un gaz. C'est ce qui est à l'œuvre dans une
cocotte-minute.
A l'inverse, lorsque l'on détend un gaz (décompresser), il perd de sa température pour la même raison, les molécules sont plus éloignées les unes des autres, donc moins de chocs. C'est ce phénomène qui fait fonctionner les frigos.