Expérience

[invitefc05a696]

Bonjour !


J'ai un exercice qui est :

On réalise l'expérience suivante =

On fait bouillir une petite quantité d'eau dans un bidon métallique, puis on éteint la flamme. On rebouche le bidon, puis on le place dans un seau rempli de glace. Au bout de quelques instants, le bidon se déforme comme s'il était écrasé.

1) Que contient le bidon fermé, en plus de l'eau bouillante ?

J'avais pensé a du gaz ....ou de l'air

2) Que se passe t'il à l'intérieur du bidon, lorsqu'on le place dans le seau de glace ? Pourquoi se déforme t'il ?

IL y a phénomene de pression , les forces pressantes exercées par les glacons/l'air à l'extérieur du bidon contribue à la déformation .

3) que serait il passé , si le bidon n'avait pas été bouché ?

Il ne se serait pas déformer , peut etre ....


Donc si quelqu'un peut m'éclairer , si dire si je suis sur la bonne piste ou pas ! Merci bien .
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[invite7cd5a1d4]

1) de l'air ... au dessus de ton liquide si ton bidon n'est pas plein et dans ton liquide

2) Lorsque tu chauffes ton bison, l'air et l'eau se dilatent et l'eau dégase (la solubilité des gaz diminue avec l'augmentation de la température).
Lorsque tu refermes le bouchon, tu est dans un volume clos. Quand tu refroidis, tu contracte l'eau mais aussi l'air (en approximation, PV=nRT avec
P = pression
V = volume
n = quantité (mol)
R = constante
T = température)

En plus, tu dissous un peu d'air dans l'eau.

Bref, quand tu refroidis, à volume fixe et quantité fixe d'air (bidon clos), la pression diminue. La pression interne devient inférieure à la pression atmosphérique et le bidon est déformé. Il est comme écrasé car la force due à la différence de pression est orientée vers l'intérieur du bidon.

3) Si le bidon n'avait pas été fermé, il n'y aurait pas eu déformation car il y aurait eu équilibre entre la pression intérieure et la pressin atmosphérique (l'air rentrant par le goulot)...

[invitefc05a696]

Ok ! Merci de votre réponse rapide !

[invite7cd5a1d4]

... 2) Lorsque tu chauffes ton bison, l'air et l'eau se dilatent et l'eau dégase (la solubilité des gaz diminue avec l'augmentation de la température).

Oups, ... j'ai buggé, c'était un bidon ... car j'imagine mal chauffer puis refroidir un bison ... j'suis pas sûr qu'il se laisserait faire ....

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitea3eb043e]

1) de l'air ... au dessus de ton liquide si ton bidon n'est pas plein et dans ton liquide

Ben, non, si on a fait bouillir assez longtemps, la vapeur d'eau a pu chasser l'air. Quand on ferme et refroidit, la vapeur d'eau se condense et un vide partiel s'établit. Dès lors, la pression interne n'équilibre plus la pression atmosphérique et le bidon s'écrase.
Cette expérience est une variante du bouillon de Franklin : quand on verse de l'eau froide, le liquide se remet à bouillir car la pression est faible.

[invite7cd5a1d4]

La vapeur d'eau chasse tout l'air ... j'en doute ... il y en aura moins c'est clair... Mais bon, le principe est le même.

Par contre, en refroidissant, l'eau bouillirait ? ... à 40 °c l'eau bout à 40 mbar ... difficile donc avec de l'eau froide d'atteindre une pression suffisamment basse pour faire bouillir l'eau ... le récipient imploserait avant à mon avis (mais bon, ça dépend de la nature du matériau du récipient)

[invitea3eb043e]

La vapeur d'eau chasse tout l'air ... j'en doute ... il y en aura moins c'est clair... Mais bon, le principe est le même.

Par contre, en refroidissant, l'eau bouillirait ? ... à 40 °c l'eau bout à 40 mbar ... difficile donc avec de l'eau froide d'atteindre une pression suffisamment basse pour faire bouillir l'eau ... le récipient imploserait avant à mon avis (mais bon, ça dépend de la nature du matériau du récipient)

Mais si ! Ca marche très bien. On fait bouillir longuement de l'eau dans un ballon de verre utilisé par les chimistes, puis on bouche hermétiquement, on retourne et on laisse refroidir.
Après plusieurs heures, si on verse de l'eau froide sur le ballon, on voit l'eau bouillir car la pression de la vapeur dans le ballon devient inférieure à la pression d'ébullition à la température du liquide.
Un grand classique. Voir la photo dans :
http://phys.free.fr/bouilla.htm

[invite7cd5a1d4]

okay d'ac ... c'est "l'atmosphère" du ballon qui est refroidi, pas l'eau donc ... pourquoi pas ! C'est beau la physico-chimie !!!