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Expériences scientifiques pour enfants : Gonfler un ballon dans une bouteille

Observer la pression de l'air

Expériences scientifiques pour enfants : Gonfler un ballon dans une bouteille

Si votre enfant saute de joie à l'idée de faire exploser des choses, il adorera vraiment les expériences "Gonfler un ballon dans une bouteille". Bien que son excitation puisse retomber temporairement quand il réalise que la seule chose qui gonfle est le ballon, elle remontera vite quand il comprendra qu'il peut gonfler des ballons en utilisant diverses forces, aucune n'impliquant de souffler de l'air de ses poumons dans le ballon. Ces expériences fonctionnent mieux avec des ballons en latex. Cependant, avant de commencer, assurez-vous qu'aucun des participants n'est allergique au latex.

Compétences travaillées

• Enquête scientifique
• Observation de la puissance du gaz carbonique
• Observation de la puissance de la pression de l'air

Expérience : Gonfler un ballon avec bicarbonate et vinaigre

Cette expérience démontre la puissance de la réaction chimique créée en combinant bicarbonate de soude et vinaigre. Elle est assez puissante pour gonfler un ballon !

Matériel nécessaire

• Bouteille d'eau vide
• Ballon de taille moyenne
• Entonnoir
• Vinaigre
• Bicarbonate de soude

Formuler une hypothèse

Demandez à votre enfant de prédire ce qui se passera quand vous combinerez bicarbonate et vinaigre dans une bouteille. S'il a déjà vu un volcan de foire scientifique, c'est le bon moment pour lui rappeler que ce sont les mêmes ingrédients. Demandez-lui de prédire ce qui se passera si vous combinez les mêmes ingrédients, mais couvrez le goulot de la bouteille avec un ballon.

Comment procéder

1. Remplissez une bouteille d'eau propre et vide à environ un tiers de vinaigre.
2. Placez un entonnoir dans le cou du ballon, et tenez-le pendant que votre enfant verse assez de bicarbonate pour remplir le ballon à peu près à moitié.
3. Retirez l'entonnoir du cou du ballon. Demandez à votre enfant de tenir la partie du ballon contenant le bicarbonate sur le côté et vers le bas pendant que vous étirez le cou du ballon sur le goulot de la bouteille, en faisant attention de ne pas laisser le bicarbonate glisser dans la bouteille. Assurez-vous que c'est bien fixé.
4. Aidez votre enfant à soulever lentement le ballon au-dessus de la bouteille, et laissez le bicarbonate tomber à l'intérieur.
5. Demandez à votre enfant de s'écarter. Faites-lui écouter et observer la bouteille attentivement. Au moment où vous commencez à entendre le pétillement et le crépitement de la solution bicarbonate-vinaigre, tenez fermement le cou du ballon.
6. Regardez le ballon commencer à gonfler !

Ce qui se passe

Quand le bicarbonate et le vinaigre sont combinés, l'acide acétique dans le vinaigre décompose la composition chimique du bicarbonate (carbonate de calcium). Le carbone se combine avec une partie de l'oxygène dans la bouteille pour créer du gaz carbonique, qui monte ensuite et gonfle le ballon.

Expérience : Ballon dans une bouteille

Cette expérience démontre que changer la pression de l'air à l'intérieur d'une bouteille avec un peu de chaleur peut faire assez de différence pour changer complètement la position d'un ballon sur le goulot de la bouteille. Cette expérience nécessite un timing précis et se déroule très vite, donc elle convient mieux pour que votre enfant soit observateur, pas participant actif. Pour l'aider à se sentir plus impliqué, vous pouvez le désigner comme « enregistreur officiel de l'expérience ». Donnez-lui votre téléphone portable ou caméra vidéo pour filmer l'expérience pendant que vous la faites.

Matériel nécessaire

• Grand bocal en verre (type bocal à cornichons)
• Ballon
• Eau
• Mouchoir en papier, ou demi-essuie-tout
• Pinces
• Allumettes

Comment procéder
1. Placez le cou du ballon sur le robinet. Ouvrez l'eau doucement et remplissez le ballon avec juste assez d'eau pour qu'il soit un peu trop gros pour passer par l'ouverture du bocal. Nouez le cou du ballon.
2. Saisissez le morceau de papier ou mouchoir avec une pince, et allumez-le. Jetez-le dans le bocal.
3. Très vite, mettez le ballon d'eau sur le dessus du bocal, et observez ce qui se passe. Le ballon dansera, puis sera aspiré droit dans le bocal.

Ce qui se passe Au début de l'expérience, la pression de l'air à l'intérieur et à l'extérieur du bocal est la même, mais comme le papier brûle, il chauffe l'air à l'intérieur du bocal. L'air chauffé se dilate, occupant plus de place, mais le ballon empêche l'air de s'échapper. Alors que l'air chauffé pousse autour du ballon pour sortir du bocal, le ballon « danse » pour se dégager. Une fois le feu éteint, l'air dans le bocal refroidit, mais comme le ballon d'eau bouche l'ouverture, aucun nouvel air ne peut entrer dans le bocal. Cela signifie que la pression d'air dans le bocal est plus basse que celle à l'extérieur. La pression extérieure exerce une force sur le ballon, le poussant dans le bocal.