FNR, Freelens TV
Vidéo de l’expérience
Compte tenu des risques (voir ci-dessous), il est recommandé de faire cette expérience en présence d'un adulte.
L'alcool sous forme gazeuse redevient liquide
Les substances inorganiques se présentent sous forme solide, liquide ou gazeuse. Elles peuvent passer d'un état à un autre, par ex., si elles sont réchauffées ou refroidies. Lors de l'évaporation d'un liquide, la substance passe de l'état liquide à l'état gazeux.
Contrairement à l'eau, l'alcool s'évapore rapidement et devient invisible. Dans le cadre d'une expérimentation, l'alcool gazeux redevient liquide sous forme d'innombrables gouttelette fines. Un nuage blanc est visible !
Pourquoi l'alcool gazeux devient-il liquide lors de l'ouverture de la bouteille ?
Car la pression diminue fortement. En effet, elle a été augmentée auparavant avec une pompe à vélo.
Pourquoi l'alcool gazeux devient-il liquide lors d'une forte baisse de pression ?
Car l'air refroidit fortement avec l'alcool évaporé.
La question reste en suspens : Pourquoi l'alcool gazeux devient-il liquide lors d'une baisse de température ?
Car l'air froid ne peut plus diluer autant d'alcool que l'air chaud. L'excédent doit être éliminé et l'alcool liquide se forme. On peut le comparer à l'air chaud humide de la salle de bain lors des douches fréquentes. Des petites gouttelettes d'eau se forment aux endroits plus froids de la salle de bain (miroir, murs, carrelage, robinetteries).
Principe
Si un liquide entre en contact avec l'air, il s'évapore jusqu'à saturation de l'air. Les particules de gaz se répartissent dans l'air jusqu'à ce qu'il soit saturé. Le nombre de particules se dissolvant dans l'air dépend de la température. Certes, l'air chaud dissout une quantité plus importante de particules que l'air froid. C'est exactement pareil avec le sucre qui se dissout dans l'eau et se répartit en infimes particules. Si l'on ajoute plus de sucre dans l'eau, on constate que le sucre se dépose dans le verre et l'eau ne peut plus le dissoudre. La solution sucrée est donc saturée. La quantité de sucre dissolvable dépend également dans ce cas de la température. L'eau chaude dissout plus de sucre que l'eau froide.
Mises en garde
Attention: l'alcool est facilement inflammable. Risque d'incendie!
Astuces
La baisse de pression doit se produire brusquement afin que le gaz puisse refroidir correctement.
Texte: André Mousset (MNHN), Michèle Weber (FNR), Joseph Rodesch (FNR)
Vidéo: Michèle Weber (FNR), Freelens TV
Musique: Jean-Paul Bertemes (FNR)
Infobox
Tout le monde connaît la glace solide et l'eau liquide. La vapeur d'eau sous forme de gaz est moins connue car elle est transparente comme les autres composantes de l'air. La vapeur blanche visible montant à la surface de la casserole est constituée de milliards d'infimes gouttelettes d'eau comme les autres nuages. C'est une idée fausse très répandue que de croire que cette vapeur visible est la vapeur d'eau.
Il en est de même avec l'alcool ! L'alcool se présente sous forme solide, liquide ou gazeuse, et l'alcool gazeux est également invisible.
Les brusques variations de pression d'un gaz modifient sa température.
Si la pression d'un gaz diminue brusquement, le gaz refroidit. L'effet n'est pas aussi courant, car on peut rarement observer des variations rapides de pression d'un gaz.
La constatation inverse, à savoir qu'un gaz se réchauffe lorsque la pression augmente, nous est vraisemblablement plus familière. Qui n'a pas déjà gonflé le pneu d'un vélo avec une petite pompe à vélo et a remarqué que la pompe se réchauffait ? Lors d'une expérimentation, les enfants ont utilisé une pompe plus grande et aucun réchauffement n'a été constaté.
La variation de pression doit être brusque afin que le gaz ne puisse pas échanger d'énergie thermique avec son environnement.
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