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Version du 29 mai 2020 à 09:45
Avec des produits de la maison, amuse-toi à créer ton volcan et à réaliser une éruption.
Difficulté
Facile
Durée
45 minute(s)
Disciplines scientifiques
Science de la terre, Science de la matière, Mécanique
- Matériel et outils
Papier blanc à dessin 224 g par m2
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Papier blanc épais à fort grammage, type "Canson"
Ruban adhésif 
Un ruban adhésif ou papier collant (Belgique) est un ruban recouvert de substance adhésive. Il se présente généralement sous la forme d'un rouleau dont la face externe est non adhésive. Il est utilisé notamment pour lier des objets entre eux ou simplement pour recouvrir un objet d'un film protecteur.
Ciseaux 
Un paire de ciseaux est un outil comportant deux lames mobiles articulées qui glissent l'une sur l'autre pour trancher les matériaux minces.
Compas 
Sert a tracer des rond
Peinture - gouache
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Peinture d'écolier, présentée en tubes (pâte) ou en bidon (liquide)
Pinceau 
Le pinceau est un instrument rigide principalement utilisé par les artistes mais aussi utile en beaucoup d'occasions pour tout un chacun. Constitué d'un manche généralement en bois, au bout duquel se trouve une touffe de poils. Les poils permettent l'absorption de peinture (ou autre liquide) afin de la déposer sur une surface. La longueur des poils ainsi que leur rigidités varient selon l'utilisation que l'on souhaite.
Bouteille plastique 
Une bouteille, mais en plastique quoi
Vinaigre blanc 
Le vinaigre d'alcool ou vinaigre blanc peut être obtenu à partir d'un alcool de betteraves.
Le vinaigre blanc est un mélange d'eau et d'acide acétique à hauteur de 6 à 8%. L'acide acétique est obtenu par fermentation d'alcool de betterave ou de maïs.
Colorant 
Un colorant est une substance utilisée pour apporter une couleur à un objet à teinter.
En chimie, les groupement d'atomes dont l'absorption lumineuse cause la couleur s'appelle un chromophore. Un colorant soluble se désigne comme teinture, sinon c'est un pigment.
Dans les techniques d'application, comme la pharmacie ou la cuisine, un colorant peut contenir une combinaison de molécules solubles et de particules insolubles. En biologie, on parle de pigments plus que de colorants, dans tous les cas. Liquide vaisselle 
Une solution détergente qui sert à laver la vaisselle.
Bicarbonate 
Le bicarbonate de sodium est un produit qui sert à tout !
Désodoriser le frigo, se laver les dents, favoriser la digestion, laver les surface salles... Et surtout, c'est le chouchou des expériences de wikidébrouillard !
Il est parfois appelé bicarbonate de soude mais il ne faut surtout pas le confondre avec la soude qui est très corrosive et peut être très dangereuse. Planche à découper 
Planche à découper
Pot en verre 
Pot en verre (récupéré après consommation de yaourt, etc.)
Étape 1 - Réunir le matériel
- 1 petite bouteille plastique
- 1 feuille de papier à dessin avec largeur égale ou dépassant 3 fois la hauteur de la bouteille
- 1 compas
- 1 crayon
- 1 règle
- 2 pots (de yaourt en verre)
- 2 récipients
- 1 planche à découper ou 1 plaque de four
- du vinaigre
- du bicarbonate
- du liquide vaisselle
- facultatif : de la peinture
- facultatif : du colorant
Étape 2 - Préparer l'expérience
- Sur la feuille de papier à dessin, trace un cercle de rayon 1,5 fois la hauteur de la bouteille (ça fait la hauteur de la bouteille plus la moitié de la hauteur de la bouteille).
- Trace un second cercle dans le premier avec le même centre, et un peu plus grand que le goulot de la bouteille.
- Trace une droite entre les 2 cercles dont le prolongement passe par le centre des cercles.
- Découpe avec les ciseaux le grand cercle, puis la droite puis le petit cercle
- Fait chevaucher les 2 parties au niveau de la droite de sorte à former un cône que tu enfileras sur le goulot de la bouteille .
- Une fois que ton cône est bien adapté, fixe-e avec du ruban adhésif.
- Si tu le souhaites, peint et décore ton volcan.
Étape 3 - Réaliser la manipulation
- Verse du vinaigre dans le pot de yaourt (environ 1/3 du pot).
- Ajoute quelques gouttes de colorant alimentaire si tu le souhaites.
- Ajoute quelques gouttes de liquide vaisselle et mélange le tout avec une cuillère.
- Mets 1 cuillère à soupe de bicarbonate dans la bouteille.
- C'est là que le spectacle commence : verse ton mélange coloré dans la bouteille et observe.
Étape 4 - Pour aller plus loin
Tu peux si tu le souhaites tester la viscosité de la lave, en comparant différents mélanges.
- Protocole pour modéliser un volcan effusif :
- Mélange dans un récipient 50 g de farine avec 75 ml d’eau.
- Ajoute à ce mélange 75 ml de vinaigre. Mélange bien pour éviter la présence de grumeaux.
- Verse ce mélange dans le pot de yaourt en verre. Remplisse-le quasiment à ras bord.
- Ajoute une cuillère à café de bicarbonate de soude. Mélange rapidement et observe !
- Protocole pour modéliser un volcan explosif :
- Mélange dans un récipient 75 g de farine avec 50 ml d’eau.
- Ajoute à ce mélange 50 ml de vinaigre. Mélange bien pour éviter la présence de grumeaux.
- Verse ce mélange dans le pot de yaourt en verre. Remplisse-le quasiment à ras bord.
- Ajoute une cuillère à café de bicarbonate de soude. Mélange rapidement et observe !
Comment ça marche ?
Observations : que voit-on ?
À l'étape 3, tu as créé une éruption volcanique effusive : pas d’explosion, la lave sort par la cheminée et coule sur les flancs du volcan.
Tu peux constater qu'une partie de la lave reste accrochée sur les flancs du volcan. C'est effectivement ce qui se passe avec un vrai volcan : la lave en refroidissant se solidifie et ne coule plus. Au bout de plusieurs éruptions, les couches de lave s'empilent et le volcan grandit.
À l'étape 4 tu as modélisé des volcans avec 2 types de lave : à gauche de la lave fluide et à droite de la lave visqueuse. Une éruption avec de la lave fluide est dite effusive, car la lave coule, une éruption avec de la lave visqueuse est dite explosive, car le gaz a du mal à s'échapper. Il forme donc des bulles qui éclatent à la surface.
Explications
Le mélange bicarbonate vinaigre crée une réaction chimique qui génère du gaz carbonique (CO2). Ce gaz prend plus de volume que la lave liquide et pousse la lave vers le haut générant ainsi l'éruption.
Si la lave est très visqueuse, le gaz doit pousser plus fort augmentant ainsi sa pression. Quand la pression devient trop forte, il se produit une explosion qui projette des morceaux de lave et des pierres très loin : c'est l'éruption explosive.
Plus d'explications
Dans certains volcans, entre les éruptions, des gaz peuvent s'échapper par des fissures. Cela crée des fumées que l'on appelle des fumerolles.
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Dernière modification 29/05/2020 par user:Claire Cantin.
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