Comment se déplacent l’air chaud et l’air froid ?

Expérience 1 : Comment se déplace l’air chaud ?

Allumer un bâton d’encens. Puis souffler la flamme.

Filmer la suite de l’expérience (pour le site web)

Placer le baton d’encens au-dessus du radiateur. Observez la direction de la fumée.

Expérience 2 : Comment se déplace l’air froid ?

Allumer une lampe de bureau au pied d’un réfrigérateur-congélateur et dirigez la lumière vers le haut.

Filmer la suite de l’expérience (pour le site web)

Ouvrir le congélateur et placer un bâton d’encens à la sortie du congélateur.

Turbulence et condensation atmosphérique

Ci-dessus : nuage cumuliforme (photo : Yves Corboz)

Expérience 3 : réalisation d’un front chaud

Dans l'expérience A,

Remplir un ballon en verre avec un volume d’eau de 100 mL.
Boucher le ballon en verre avec un bouchon percé muni d’un réfrigérant à air (tube en verre).
Placer le ballon dans un chauffe-ballon réglé en position maximum et attendez que l’eau bout.

Filmer la suite de l’expérience (pour le site web)

Utiliser l’éclairage adéquat pour réussir à filmer que le nuage ne se forme pas juste à la sortie du ballon mais plus loin, là où son contact avec l'air de la pièce, moins chaud et moins humide génère des turbulences. C'est dans cette zone que la condensation se manifeste.

Dans l'expérience B,

Filmer la suite de l’expérience (pour le site web)

ouvrir la porte du compartiment "congélation" et examiner à l'aide d'un éclairage rasant les volutes du brouillard ; mettre le sèche-cheveux (fonction ventilation) en route et comparer.

Matériel nécessaire :

ballon, bouchon percé d'un trou et muni d'un tube effilé, source de chauffage, sèche-cheveux, lampe de bureau, réfrigérateur.

Dans l'expérience C,

L'ébullition de l'eau génère des bulles d'un gaz incolore, la vapeur d'eau. A  la surface libre du liquide, les bulles éclatent et le gaz ainsi libéré se mélange à l'air sans qu'il soit détectable à l'oeil nu. Lors de la libération brutale de la vapeur d'eau par la soupape d'une cocotte-minute, il est aisé de détecter la présence d'un jet de vapeur invisible sur quelques centimètres, entre la soupape et le nuage d'eau condensée qui se forme (cf. schéma et photographie ci-dessous.

Matériel nécessaire :

Petit cristallisoir, boite de Pétri, glace, ballon, tube à essai, lampe de bureau, source de chauffage, cocotte-minute.