Transformer une canette en turbine à vapeur

La vapeur qui s’échappe d’une canette la fait tourner par réaction.

Fiche d’accompagnement de l’expérience:
 

Matériel
  • une canette de boisson vide ;

  • un bouchon en caoutchouc ou un bouchon en liège ou du ruban adhésif pour boucher la canette

  • un bec bunsen ou un autre moyen de chauffage efficace

  • du fil (longueur approximative : 0,5 m)

  • accessoires : un marteau et un clou pour faire des trous dans la canette

Montage et réalisation

Faire 3 à 4 trous à mi-hauteur dans la paroi latérale d’une canette en utilisant un clou et un marteau.

Placer le clou dans un trou et l’incliner comme indiqué par la flèche sur la figure 2 pour déformer la tôle autour du trou.

Répéter l’opération pour chacun des trous en respectant le même sens (voir la canette en coupe sur la figure).

Verser un peu d’eau dans la canette puis la boucher soigneusement au moyen d’un bouchon ou en collant du ruban adhésif sur l’ouverture.

Fixer un fil d’accrochage sur le dessus de la canette.

Suspendre la canette par le fil.

Chauffer le fond de la canette avec un bec bunsen : l’eau chauffe à l’intérieur puis elle se met à bouillir.

De la vapeur s’échappe par les trous et la canette se met à tourner.

Explications

L’eau qui se trouve dans la canette est chauffée puis elle se met à bouillir.

La vapeur d’eau qui est produite voit sa pression augmenter et elle s’échappe par les trous ménagés dans la paroi latérale qui font office de tuyères.

En s’échappant la vapeur d’eau exerce sur la canette au niveau de chacun des trous une force de sens opposé au déplacement de la vapeur (réaction).

Comme la tôle a été déformée, la vapeur ne s’échappe pas radialement et les réactions ont un moment non nul par rapport à l’axe de rotation de la canette.

La canette se met donc à tourner.

 

Remarques

Autre expérience sur le même thème :« Un tourniquet hydraulique ».

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