Ballon à air chaud ou froid

De Wikidebrouillard.

Version du 14 mai 2008 à 13:35

Présentation de l'expérience

Gonfler puis dégonfler un ballon de baudruche sans souffler dedans ? Oui, c'est possible.

Matériel

• 1 ballon de baudruche

• 1 élastique

• 1 bouteille en plastique

• 1 bouilloire

• Fichier:Bassine&glaçon.JPEG 1 bassine et des glaçons

L'expérience

En vidéo

La manipulation

Je décris l'expérience

1: accrocher un ballon de baudruche au goulot d'une bouteille plastique vide.

2: remplir un récipient dont la taille permettra d'enfoncer la bouteille avec de l'eau chaude.

3: plonger la bouteille verticalement dans le récipient précédent et la maintenir 30 secondes dans cette position

4: remplacer l'eau chaude par de l'eau froide.

5: plonger la bouteille verticalement dans le récipient d'eau froide et la maintenir quelques secondes.

Que voit-on ?

Lorsque la bouteille est placée dans le récipient d'eau chaude, le ballon se gonfle.

Par contre, si celle-ci est plongée dans de l'eau froide, le ballon se vide totalement, il est même aspiré par la bouteille.

Explications

De manière simple

quand on plonge la bouteille dans l'eau chaude,l'air froide qui se trouvait a l'intérieure de la bouteille se réchauffe et monte dans ballon et ce dernier se gonfle. par contre dans le cas de l'eau froide l'air se refroidit et donc plus lourd et gagne moins de place donc le ballon est aspiré.

Questions sans réponses

La pression de l'eau sur la bouteille ne permet-elle pas également de faire gonfler le ballon?

Est-ce que la différence de température influence la vitesse de gonflement ou de dégonflement du ballon?

Que se passe t-il si l'expérience est effectuée sous l'eau en profondeur et que l'on refroidit l'air de la bouteille, est-ce la compression de la bouteille qui l'emporte et fait gonfler le ballon ou bien est-ce que le ballon sera tout de même aspiré?(on sera dans l'hypothèse que le ballon n'est pas immergé)

Idem si l'expérience est effectuée en altitude et que l'on réchauffe la bouteille?

Allons plus loin dans l'explication

sous l'action de l'eau chaude l'air dans la bouteille se dilate sa masse volumique diminue : donc a pression constante l'air chaud prend plus de place pour la même quantité de matière que l'air froid .

Liens avec d'autres expériences

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L'air chauffé permet le gonflement de la toile qui lui permet de s'élever dans le ciel.Elle fonctionnent donc selon le même principe.

les tornades

Les conditions atmosphériques, par exemple les tornades. En effet pour qu'une tornade se développe, il est nécessaire que l'air soit soumis à des conditions particulières.Cette instabilité n'est possible que si proche d'une surface considérée, le rayonnement solaire est favorable au développement d'air chaud et humide tandis qu'à une altitude supérieure, un apport d'air froid refroidit l'atmosphère.Les conditions sont alors très instable puisque selon l'air chaud plus léger que l'air froid est censé surmonter celui-ci. Une simple poussée vers le haut peut alors provoquer des orages d'importance non négligeables puisse que ceux-ci sont susceptible d'engendrer des tornades.

Catégories

Penser à fixer les disciplines scientifiques qui correspondent à l'expérience.
Remplacer "à classer" parla discipline correspondante. Vous pouvez en rajouter plusieurs mais une par une. Voir les catégories existantes.

Ballon à air chaud ou froid