Pour dégager une bouteille pleine de fumée, on y produit un fort dégagement de chaleur et les gaz qui s’échappent entraînent les particules de fumée.
Fiche d’accompagnement de l’expérience:
Matériel-
une bouteille de verre au goulot large, par exemple une bouteille de jus de fruit
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une cigarette pour faire de la fumée
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une paille pour introduire la fumée dans la bouteille
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de l’alcool à brûler
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des allumettes
Montage et réalisationVerser quelques gouttes d’alcool à brûler dans une bouteille et les étaler sur la paroi intérieure afin que l’alcool se vaporise bien.
Souffler beaucoup de fumée de cigarette dans la bouteille au moyen d’une paille jusqu’à ce que le contenu devienne opaque.
Allumer une allumette et la jeter dans la bouteille contenant de la fumée et des vapeurs d’alcool (voir la figure).
Les vapeurs d’alcool brûlent instantanément et, aussitôt après, il n’y a plus de fumée dans la bouteille.
Pour que la combustion se fasse bien, et donc que la fumée soit chassée de façon efficace, il faut trouver les bonnes proportions entre l’alcool et l’air dans la bouteille. Il faut procéder par tâtonnements pour déterminer la quantité optimale d’alcool à introduire dans la bouteille.
Les mesures de sécurité à respecter sont les mesures habituelles lorsqu’on manipule des liquides inflammables :
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il faut refermer le flacon d’alcool à brûler et l’éloigner avant d’allumer l’allumette ;
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il faut impérativement prévoir une couverture anti-feu pour le cas où il arriverait un accident.
Pour se protéger d’une explosion éventuelle, il est recommandé de faire l’expérience derrière un écran de protection.
ExplicationsLa combustion des vapeurs d’alcool produit des gaz très chauds qui se dilatent et s’échappent par l’ouverture de la bouteille.
Les particules de fumées sont entraînées par les gaz qui s’échappent (voir la figure). La fumée disparaît instantanément de la bouteille.
RemarquesIl est préférable de s’exercer sans spectateurs pour déterminer la quantité optimale d’alcool à utiliser.
On peut ainsi préparer à l’avance la bouteille contenant la fumée et les vapeurs d’alcool et la conserver bien fermée (de préférence avec le couvercle d’origine).
Lors de la présentation, il suffit alors d’ouvrir la bouteille et d’y jeter une allumette enflammée.
La fumée est constituée de fines particules solides dispersées dans un gaz (ici les résidus de combustion de la cigarette en suspension dans l’air).