Bouillant de Franklin

TH 75


 

Principe de l'expérience

Le dispositif est constitué d’un récipient en verre rempli au 3/4 avec de l’eau. ( photo 1 ) Initialement on chauffe cette eau avec le bec Bunsen et on laisse plusieurs minutes le chauffage lorsque l’eau est en train de bouillir. Puis on coupe le chauffage, et très rapidement on ferme le récipient avec son bouchon en verre et la fixation rouge. ( photo 2) On retourne ensuite avec beaucoup de précaution le bocal pour que le bouchon soit sous le récipient. On peut ensuite attendre 10 à 15 minutes. Puis on arrose le récipient avec de l’eau froide du robinet. On constate alors que l’eau à l’intérieur du bocal se remet à bouillir ! L’opération peut se répéter plusieurs fois de suite en laissant entre deux plusieurs minutes. Même 45 minutes après la première phase, on peut encore obtenir l’ébullition. En refroidissant brusquement le récipient avec de l’eau froide, on provoque une chute brutale de la pression de vapeur saturée emprisonnée dans la partie supérieure du bocal. La pression de vapeur n’étant plus saturée l’équilibre entre les deux phases est rompu et de l’eau va à nouveau passer de l’état liquide à l’état gazeux, c’est l’ébullition ! jusqu’à ce que l’équilibre soit restauré. La pression de vapeur étant plus faible que la pression atmosphérique cette ébullition peut avoir lieu à une température largement inférieurs à 100 °C.

Manipulations
  • Mettre à chauffer l’eau remplissant au 3/4 le récipient en verre sur le bec Bunsen.
  • Attendre que l’ébullition soit atteinte et laisser encore bouillir quelques minutes.
  • Couper le chauffage et très rapidement poser le bouchon en verre sur l’orifice.
  • Bloquer soigneusement le bouchon avec la fixation en plastique rouge.
  • Retourner avec grande précaution le bocal en tournant la tige de son support ( photo 2)
  • Attendre au moins une dizaine de minutes. Puis arroser le récipient avec de l’eau froide tirée au robinet.
  • Observer l’ébullition de l’eau contenue dans le récipient.
  • Répéter l’opération jusqu’à 45 minutes après la phase initiale.
Liste du matériel
  • Un bécher 1l avec son bouchon (verre rôdé)
  • Un trépied avec noix et longue pince
  • Un bec bunzen avec sa plaque céramique
  • Une cuve en inox
  • Un pot de 1l pour verser l’eau
Complément de théorie

Courbe de pression de vapeur avec la température.