L'eau

Buée, rosée et gelée blanche

Objectifs

Les expériences suivantes ont pour objectif de montrer quels sont les effets de la condensation au contact de surfaces froides, d'établir la distinction entre buée et gelée blanche, d'aborder la notion de point de rosée et de point de gelée.

Matériel nécessaire

  • Bouteilles en plastique,
  • béchers,
  • eau chaude, eau froide,
  • glace pilée,
  • mélange réfrigérant (2/3 de glace pilée, 1/3 de sel),
  • cornière en aluminium (1m de longueur, section 30 mm, découpée dans le sens de la longueur sur 70 cm environ)
  • support et noix,
  • boîte métallique pour le mélange réfrigérant (15 cm . 5 cm . 3 cm),
  • thermomètre électronique,
  • élastique pour maintenir la sonde du thermomètre sur la cornière.
Expérience n° 1 : conditions de formation de la buée

Une bouteille préalablement séchée est refroidie par un courant d'eau (A), puis on y verse un peu d'eau chaude et on agite fortement pour y créer un air fortement humide (B). On vide ensuite la bouteille et on la refroidit par un courant d'eau (C1). Il apparaît alors de la buée à l'intérieur de la bouteille, par contact de l'air très humide avec une paroi froide. En versant de l'eau chaude sur la bouteille (C2), la buée disparaît. Un long refroidissement de la bouteille sous un courant d'eau très froide (C3) peut également entraîner la formation de buée sur la paroi externe, cette fois en provenance de l'air ambiant.

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Expérience n° 2 : conditions de formation de la rosée et de la gelée blanche

Deux béchers identiques sont remplis de glace pilée pour l'un (A) et d'un mélange réfrigérant pour l'autre (B). Après quelques minutes, on constate la présence de gouttelettes d'eau sur la paroi externe du bécher A (formation de rosée) et de cristaux de glace sur la paroi externe du bécher B (fomation de gelée blanche

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Expérience n° 3 : point de rosée, point de gelée

L'expérience consiste à disposer un bac contenant un mélange réfrigérant sur une cornière en aluminium (métal dont la conductivité thermique est élevée). Si l'air de la pièce est humide, il se produit une condensation sur la tige d'aluminium : cristaux de glace, puis gouttelettes d'eau, en s'éloignant de la source réfrigérante. Lorsque la température d'équilibre est atteinte, la température du point de rosée peut être estimée à la limite de la condensation.

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  • Bouteilles en plastique,
  • béchers,
  • eau chaude, eau froide,
  • glace pilée,
  • mélange réfrigérant (2/3 de glace pilée, 1/3 de sel),
  • cornière en aluminium (1m de longueur, section 30 mm, découpée dans le sens de la longueur sur 70 cm environ),
  • support et noix,
  • boîte métallique pour le mélange réfrigérant (15 cm, 5 cm, 3 cm), thermomètre électronique, élastique pour maintenir la sonde du thermomètre sur la cornière.