Un volcan en bouteille

Comment simuler les épaisses fumées noires engendrées par une éruption volcanique ? Regardez cette expérience, on vous donne le truc.

Fiche d’accompagnement de l’expérience:
 Capture10

Matériel
  • un récipient transparent, si possible de forme haute, rempli d’eau froide. Prendre par exemple un bocal à conserves (capacité minimale 1 litre) ou bien la verseuse d’une cafetière électrique

  • un petit flacon (diamètre minimal du goulot : 1,5 cm), par exemple un flacon de médicament ou un encrier

  • de l’encre

  • de l’eau bouillante

Montage et réalisation

Verser de l’encre dans un flacon jusqu’au quart de la hauteur puis compléter par de l’eau bouillante. Lorsqu’on place le flacon dans un grand récipient rempli d’eau froide l’eau chaude colorée s’élève vers la surface.

Le phénomène ressemble à une éruption volcanique.

La violence et la durée de « l’éruption » dépendent des dimensions du goulot. Si l’on utilise un flacon dont l’ouverture a un diamètre d’environ 1,5 cm, on observe une éruption vive et durable (3 à 5 mn). Si l’ouverture du flacon a un diamètre supérieur à 2 cm, ce qui est le cas avec un encrier, l’éruption est vive mais courte (environ 1 mn).

Explications
 

Pour des températures supérieures à 4°C, l’eau se dilate lorsque la température augmente et sa masse volumique diminue.

La poussée vers le haut (poussée d’Archimède) d’un volume donné d’eau chaude situé dans l’eau froide est donc plus importante que son poids : l’eau chaude s’élève par convection.

N’oublions pas cependant que l’eau chaude du flacon subit un refroidissement au niveau de la paroi de verre du flacon.

cette fiche a été vue 7547 fois

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

*