Une canette dans laquelle on a fait bouillir un peu d’eau est complètement écrasée par la pression atmosphérique lorsqu’on la refroidit.
Fiche d’accompagnement de l’expérience:
Matériel- une canette métallique vide
- un récipient contenant de l’eau froide
- une bec bunsen ou une source de chauffage efficace
- une pince, des gants isolants ou tout autre équipement permettant de tenir la canette au dessus du chauffage
Montage et réalisationVerser un peu d’eau dans une canette vide. Faire chauffer jusqu’à ébullition de l’eau.
Plonger alors la canette retournée (ouverture dirigée vers le bas) dans l’eau froide sur une profondeur d’au moins 1 cm : la canette s’écrase instantanément.
ExplicationsLa canette chauffée contenant de l’eau qui bout se remplit de vapeur d’eau bouillante.
Le récipient étant ouvert, la pression de la vapeur d’eau est égale à la pression atmosphérique.
La vapeur d’eau enfermée, dont la température diminue brusquement lorsque qu’on plonge la canette dans l’eau, se condense en partie lors du refroidissement.
La pression à l’intérieur de la canette diminue fortement par rapport à la pression atmosphérique.
L’égalisation des pressions par montée de l’eau dans la canette est un phénomène lent car l’ouverture est de taille réduite. On observe donc l’écrasement des fines parois métalliques car la pression extérieure est très supérieure à la pression intérieure.
RemarquesIl est étonnant qu’il suffise d’enfoncer si peu la canette dans l’eau froide pour refroidir efficacement et rapidement son contenu.
On observe le même phénomène lorsqu’on remplit une gourde d’aluminium avec une boisson chaude. Le bouchon étant hermétique, on voit les parois d’aluminium se déformer vers l’intérieur lorsque la boisson refroidit.