Le chaud, le froid – la température

Publié par Lab Junior Yannick Sonnefraud, le 5 juin 2017   2.1k

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Deuxième atelier, deuxième sortie !

A ton avis, de ces deux bacs d’eau, lequel est le plus chaud ? Ne se servir que de ses yeux ! Chacun a sa petite idée. La vérification se fait au doigt.

10 mai 2017 : ils sont quatre CM2 des écoles de la Villeneuve, invités d’honneur ce mercredi après midi au Physiquarium de l’Institut Néel. Julien Brunjail, professeur au collège Lucie Aubrac les accompagne. Aux manettes, Julien Delahaye, un habitué des ateliers de pédagogie scientifique...

Quand tu vas à la piscine, comment sais-tu si l’eau est bonne ? En testant avec tes orteils, effectivement. En le touchant on peut se rendre compte de la température d’un objet. Cela dit, toucher une plaque de fer, un carreau de céramique, ou un morceau de polystyrène ça déroute : le polystyrène serait-il plus chaud que le fer ou la céramique ? Non, simplement il absorbe moins la chaleur de ta main...

Alors ? Heureusement, pour faire des mesures précises des instruments ont été inventés : les thermomètres ! Ceux composés d’un tube en verre avec un réservoir de liquide coloré au bout, ceux plus modernes avec une sonde, et un écran affichant le résultat.

Pour en expérimenter le principe, nos scientifiques en herbe vont pouvoir fabriquer un thermomètre très simplement.

Pour cela prenez une bouteille, remplissez-la d’un liquide coloré. Plantez-y une paille, puis avec de la pâte à modeler fermez le goulot autour de la paille : déjà le liquide coloré monte dans la paille. Mettez un repère : c’est la température de l’eau dans la bouteille, que vous aurez mesurée, 23 degrés aujourd’hui. Plongez la bouteille quelques minutes dans un bac d’eau chaude, le liquide monte dans la paille. Mettez un deuxième repère pour la température de l’eau chaude. Dans l’eau froide, le liquide se rétracte dans la paille…

Bravo, ton thermomètre fonctionne !!

A présent, voici un liquide assez étonnant, très très froid : l’azote liquide.

Déjà, bien qu’il soit froid, le voilà qui fume !? A presque moins 200°C, il est capable de transformer instantanément en glace tous ce qu’on y trempe : un tuyau en caoutchouc, des feuilles d’arbres... les doigts, aussi ! A ne surtout pas tester, car la vie est détruite dans les cellules. Prudence ! Les lunettes de protection sont de rigueur.

Si on ajoute un peu d'azote liquide dans une bouteille d'eau, un brouillard épais se forme. De l'azote gazeux sort de la bouteille et gonfle un ballon mis à son goulot (l'azote liquide se transforme en gaz, l'un des composants de l'air, en occupant un espace beaucoup plus important !).

Par contre, trempé dans un récipient d'azote liquide, un ballon gonflé d'air va doucement se rétracter, et de l'air liquide finira même par se former au fond du ballon. Quelle imagination ! Julien tient son jeune public en haleine.

Pour finir, il vide au sol le contenu d’une petite tasse d’azote liquide : s’en suit une course folle. De petites perles fusent à toute vitesse, semblant douées d’une vie propre, puis disparaissent… Etrange azote, te voilà à nouveau, invisible, dans nos poumons, et à une température acceptable.



Merci à Julien pour cette exploration tonique du chaud, du froid.

Le goûter offert, délicate attention de l’Institut Néel, est également fort apprécié !