Eruption volcanique

Avec des produits de la maison, amuse-toi à créer ton volcan et à réaliser une éruption.

Difficulté

Easy Facile

Durée

45 minute(s) minute(s)

Disciplines scientifiques

Science de la terre, Science de la matière, Mécanique

volcan, lave, gaz Cre_e_ton_ruption_volcanique_20200429_180303.jpg

• Matériel et outils

Bouteille plastique <div></div><div>Une bouteille, mais en plastique quoi

Bouteille plastique

Papier blanc à dessin 224 g par m2 <div>[[File:]]</div><div>Papier blanc épais à fort grammage, type "Canson"

Papier blanc à dessin 224 g par m2

Compas <div></div><div>Sert a tracer des rond

Compas

Crayon gris <div></div><div>Un crayon est un instrument de dessin et d'écriture. Il est constitué d'une petite baguette servant de gaine à une mine de la même longueur, l'extrémité de la baguette étant parfois recouverte d'une gomme à effacer. Lorsque la mine est usée, on taille le bois en maintenant la forme conique de l’extrémité, de manière à dégager une nouvelle longueur de mine, au moyen d’un canif ou d’un taille-crayon ou d'un bouton a retour sur certain type de crayon a mine rechargeable.

Crayon gris

Règle <div>[[File:]]</div><div>Au sens matériel, une règle est un instrument de mesure gradué à arêtes rectilignes servant à tracer des traits droits ou à mesurer des longueurs.

Règle

Ruban adhésif <div></div><div>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.

Ruban adhésif

Ciseaux <div></div><div>Un paire de ciseaux est un outil comportant deux lames mobiles articulées qui glissent l'une sur l'autre pour trancher les matériaux minces.

Ciseaux

Planche à découper <div></div><div>Planche à découper

Planche à découper

Vinaigre blanc <div></div><div>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.

Vinaigre blanc

Bicarbonate <div></div><div>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.

Bicarbonate

Liquide vaisselle <div></div><div>Une solution détergente qui sert à laver la vaisselle.

Liquide vaisselle

Étape 1 - Réunir le matériel

• 1 petite bouteille plastique ou un petit verre shooter (l'important est que le goulot soit étroit et le récipient petit)
• 1 feuille de papier à dessin avec largeur égale ou dépassant 3 fois la hauteur de la bouteille
• 1 compas et un crayon gris pour tracer ton cercle
• 1 règle pour tracer un trait droit
• Du ruban adhésif et une paire de ciseaux
• 1 planche à découper ou 1 plaque de four ou 1 plateau pour éviter les débordements
• du vinaigre
• du bicarbonate
• du liquide vaisselle

Facultatif :

• de la peinture pour décorer ton volcan
• du colorant pour colorer l'éruption

Pour aller plus loin :

• 2 petits pots en verre (pot à yaourt par exemple)
• 2 récipients plus grands que les petits pots en verre
• Un verre doseur

Étape 2 - Préparer l'expérience

1. Mesure ta bouteille ou ton petit récipient
2. 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).
3. Trace un second cercle dans le premier avec le même centre et un peu plus grand que le goulot de la bouteille.
4. Trace une droite en partant du centre jusqu'au cercle le plus grand.
5. Découpe avec les ciseaux le grand cercle, puis la droite puis le petit cercle. Tu obtiens un disque avec un trou au milieu.
6. Forme un cône au dessus de ton récipient avec le disque puis fixe le avec du ruban adhésif afin de former ton volcan.
7. Si tu le souhaites, peint et décore ton volcan.

Étape 3 - Réaliser la manipulation

1. Verse du vinaigre dans le pot de yaourt (environ 1/3 du pot).
2. Ajoute quelques gouttes de colorant alimentaire si tu le souhaites.
3. Ajoute quelques gouttes de liquide vaisselle et mélange le tout avec une cuillère.
4. Mets 1 cuillère à soupe de bicarbonate dans la bouteille.
5. 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 :

1. Mélange dans un récipient 50 g de farine avec 75 ml d’eau.
2. Ajoute à ce mélange 75 ml de vinaigre. Mélange bien pour éviter la présence de grumeaux.
3. Verse ce mélange dans le pot de yaourt en verre. Remplisse-le quasiment à ras bord.
4. Ajoute une cuillère à café de bicarbonate de soude. Mélange rapidement et observe !
   

• Protocole pour modéliser un volcan explosif :

1. Mélange dans un récipient 75 g de farine avec 50 ml d’eau.
2. Ajoute à ce mélange 50 ml de vinaigre. Mélange bien pour éviter la présence de grumeaux.
3. Verse ce mélange dans le pot de yaourt en verre. Remplis-le quasiment à ras bord.
4. Ajoute une cuillère à café de bicarbonate de soude. Mélange rapidement et observe !

Et si tu recommençais cette expérience en ajoutant encore un peu plus de farine ?

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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