| Expérience n° 1
: évaporation - condensation
Une même quantité d'eau est introduite dans deux
récipients identiques dont l'un est ouvert à l'air libre et l'autre fermé par un
couvercle transparent.
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Après exposition au soleil,
comparer les volumes de liquide restants et l'aspect du couvercle (présence de
goutelettes d'eau condensée).
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En l'absence de
soleil, une expérience similaire réalisée à l'aide d'une lampe permet de conduire,
plus rapidement, à des constatations identiques. A noter que le mot "condensation", d'usage courant
pour décrire le changement d'état gaz - liquide, devrait en toute rigueur être
remplacé par "liquéfaction". |
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| Expérience n° 2 : aspects énergétiques liés
aux changements d'état
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La fusion du glaçon en eau liquide, puis le
passage de l'eau liquide à l'état de gaz (vapeur d'eau) nécessitent un apport
d'énergie. |
Activités annexes :
Réaliser les deux expériences ci-dessous qui correspondent
à des changements d'états effectués dans le sens opposé à celui des expériences
précédentes. Identifier la provenance des gouttelettes d'eau observables à l'extérieur
du flacon de glace (1). Observer ce que devient l'eau du flacon (2), lorsqu'elle cède
progressivement de la chaleur au mélange réfrigérant constitué de glace et de sel.
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| Expérience
n° 3 : évaporation et température indiquée par un thermomètre
humide
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| Deux thermomètres identiques A et
B donnent la température de l'air de la pièce. Le thermomètre B est immergé dans de
l'eau à la température de la pièce, puis ressorti de l'eau. les gouttelettes d'eau
situées sur le bulbe mouillé du thermomètre s'évaporent progressivement. Le
thermomètre B indique alors une température inférieure à celle du thermomètre A.
L'évaporation des gouttelettes d'eau nécessite de la chaleur qu'elle prélève au milieu
environnant (le bulbe du thermomètre B). |
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Le même résultat peut être obtenu avec des
thermomètres électroniques. L'expérience est améliorée si la sonde est entourée d'un
manchon de gaze qui trempe dans l'eau "chambrée" (à la température de la
pièce) et s'humidifie par capillarité. remarque
: ces mesures peuvent être associées à la sensation de froid éprouvée en sortant d'un
bain, impression renforcée lorsque le vent souffle. |
Expérience n° 4 : un procédé simple et traditionnel
pour garder des boissons fraiches
- Deux petits pots de fleurs en terre cuite
sont placés côte à côte.- De l’eau à la
température de la pièce est versée dans le sous pot d’un des deux pots de fleurs.
- Prendre la température des parois de chacun de ces deux
pots, l’idéal étant de le faire avec un thermomètre à infrarouge (Cf. ci-dessous
(photos Yves Corboz)).
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Matériel
nécessaire :
Béchers de différentes dimensions, couvercle
transparent (boite de pétri), balance, lampe de bureau, thermomètres à liquide,
thermomètre électronique, gaze, dispositif de chauffage, glace, sel de cuisine, deux petits pots en terre cuite, deux
soucoupes ou sous pots, un thermomètre (infrarouge de préférence). |
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