Formation des nuages : l'importance de la température

 

 

 

  Expérience n° 1 :  liquéfaction de la vapeur d'eau contenue dans l'air humide

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.

De quel gaz sont constituées les bulles présentes dans l’eau en ébullition ?

Que devient ce gaz lorsqu’il sort du ballon ? (faites appel aux changements d’état)

Comment expliquer ce changement d’état ? A quoi est-il dû ?

Filmer la suite de l’expérience (pour votre page web) !

Placer un briquet à la sortie du réfrigérant à air. Observez ; Interprétez.

Placer un bac à glacon à la sortie du réfrigérant à air. Observez ; Interprétez.

Concluez

 

Activité annexe :

 

 

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Matériel nécessaire :

Ballon en verre, chauffe-ballon, réfrigérant à air, bouchon, briquet, bac métallique contenant des glaçons

Formation des nuages : l'importance de la variation de pression atmosphérique

 

Les expériences suivantes ont pour objectif de mettre en évidence le rôle de la variation de pression atmosphérique dans la formation des nuages.
Des expériences complémentaires peuvent illustrer les ascendances ou les subsidences liées aux dépressions ou aux anticyclones.

 

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Ci-dessus : nuages en forme d'enclume (photo Yves Corboz)

  Expérience n° 2 :  Compression - détente et formation des nuages

L'expérience a pour but de montrer que la diminution de pression (détente) s'exerçant sur un air humide conduit à la formation de nuages.

Verser de l'eau chaude (5 cm de hauteur, environ) dans une bouteille de plastique préalablement rincée avec du "produit à vaisselle", puis séchée. Introduire des allumettes (ou un bâton d'encens) que l'on vient juste d'éteindre dans la bouteille, puis la fermer l'agiter et la retourner deux ou trois fois pour éliminer la buée des parois.

Filmer la suite de l’expérience (pour votre page web) !

Effectuer des compressions-détentes répétées et observer la formation du "nuage" pendant la détente et sa disparition pendant la compression.

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  Activité annexe (si le temps après avoir fait l’expérience 3) :  variantes de l'expérience précédente :

  • verser de l'eau froide à la place de l'eau chaude montre que dans ce cas les effets sont bien moindres (air moins humide).
  • ne pas introduire de fumées dans la bouteille (pas d'allumettes ou de bâton d'encens) limite également la formation du "nuage", ce qui montre le rôle important joué par les noyaux de condensation.

Expérience n° 3 :  compression - détente et température

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La sonde d'un thermomètre électronique est introduite dans une bouteille plastique soigneusement fermée par un bouchon.

Exercer alternativement des compressions et des détentes sur l'air contenu dans la bouteille.

 

Qu’entraîne une compression au niveau de la température ?

Qu’entraîne une détente (expansion) au niveau de la température ?

remarque : Il est souhaitable de placer un chiffon autour de la bouteille pour l'isoler de la chaleur de la main.