Libre comme l'air comprimé
De Wikidebrouillard.
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Présentation de l'expérience
Un plongeur utilise une bouteille d'air afin de pouvoir rester sous l'eau. Cet air doit être comprimé afin de ne pas prendre beaucoup de place.
Matériel
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Une bouteille en verre vide
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Un ballon de baudruche
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Une bouilloire
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De l'eau
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Un gros bocal
L'expérience
La manipulation
- Ajuster le ballon sur le goulot de la bouteille.
- Mettre l'ensemble au congélateur pendant au moins 10 minutes.
- Faire bouillir de l'eau.
- Sortir la bouteille du congélateur : le ballon se trouve à l'intérieur de la bouteille.
- Disposer la bouteille dans l'eau chaude.
Que voit-on ?
- Au froid, le ballon rentre dans la bouteille.
- Lorsqu'on met la bouteille dans l'eau chaude, le ballon sort de la bouteille et se gonfle.
Explications
De manière simple
- Au contact du froid, l'air à l'intérieur de la bouteille s'est comprimé. Il occupe un volume moindre (il prend moins de place) qu'à la température ambiante.
- Au contact de la chaleur, l'air à l'intérieur de la bouteille s'est dilaté (il prend plus de place). Le volume occupé par l'air dans la bouteille a été augmenté en élevant sa température.
Allons plus loin dans l'explication
En plongée sous-marine, l'air comprimé est utilisé pour la respiration sub-aquatique, à l'aide de bouteilles contenant généralement entre 12 et 15 litres d'air comprimé à 200 bars.
L'air comprimé à l'intérieur de ces bouteilles n'est pas froid. On augmente la pression de l'air pour diminuer son volume, tout en conservant la même température.
Liens avec d'autres expériences
Expériences sur Wikidébrouillard
Autres expériences
Applications : liens avec le quotidien
A part la plongée sous-marine, il y a d'autres applications de l'air comprimé :
- Gonflage de pneus
- Alimentation énergétique d'outils (visseuses, tournevis, agrafeuses pneumatiques...)
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