Exemples de situations-problèmes :
Comment faire fondre la glace accumulée dans le réfrigérateur le plus rapidement possible ?
Comment déglacer le pare-brise d’une voiture ?
Comment décongeler une bouteille d’eau sortant du congélateur ?
Exemples d’hypothèses faites par les élèves :
1) Si l’on chauffe la glace, elle fond plus vite.
2) Un petit glaçon fond plus vite qu’un bloc de glace.
3) Au contact de l’eau, le glaçon fond plus vite.
4) En entourant la glace d’une écharpe de laine, elle fond plus vite.
Exemples d’expériences proposées par les élèves :
Comparer le temps mis par deux glaçons identiques pour fondre lorsqu’ils sont placés à des températures différentes.
Comparer le temps mis par deux glaçons identiques pour fondre lorsqu’ils sont placés (à une même température) l’un dans l’eau, l’autre dans l’air.
Exemples(s) d’expérience(s) réalisée(s) en classe :
Matériel :
Thermomètres de laboratoire (-10°C / 110°C ),
montres ou chronomètres,
récipients (prévoir suffisamment de récipients identiques),
sources de chaleur (radiateur, sèche-cheveux, bougie, plaque chauffante, etc...)
1ère expérience : Influence de la température (vérification de la 1ère hypothèse)
Utiliser deux glaçons identiques.
Utiliser des récipients identiques en verre.
Faire effectuer les mêmes manipulations par plusieurs groupes pour confrontations.
Mesurer la durée de fusion des glaçons avec les sources de chaleur suivantes :
* à température ambiante / sur un radiateur / à la chaleur des mains / sous un sèche-cheveux
Repérer la température initiale et la température finale de la source de chaleur (milieu ambiant)
Recueillir les données dans un tableau prenant en compte les conditions de l’expérience, la durée de fusion en minutes, les températures initiale et finale du milieu ambiant
Constat : La durée de fusion dépend du milieu ambiant, et plus la température du milieu ambiant est élevée, plus la durée de fusion de la glace est rapide.
2ème expérience : Influence de la taille du glaçon (vérification de la 2ème hypothèse)
Même démarche.
Mesurer la durée de fusion de la glace dans les conditions suivantes :
glaçon entier / glaçon coupé en deux ou trois morceaux / glaçon fractionné en tout petits morceaux
Constat : Pour une même quantité de glace, les petits glaçons favorisent la fusion.
Remarque : L’augmentation de la surface de contact avec l’air favorise la fusion.
3ème expérience : Influence du milieu environnant (vérification de la 3ème hypothèse)
Réaliser les mêmes conditions d’expérimentation (glaçons identiques, récipients identiques, température ambiante).
Mesurer la durée de fusion de deux glaçons dans les conditions suivantes :
un glaçon dans l’eau / un glaçon dans l’air
Constat : A température ambiante, la glace fond plus vite dans l’eau que dans l’air.
4ème expérience : effet de la laine (vérification de la 4ème hypothèse)
Même démarche
Mesurer la durée de fusion de deux glaçons identiques dans les conditions suivantes :
un glaçon à l’air posé sur une assiette / un glaçon enveloppé dans une écharpe de laine posé sur une assiette identique
Constat : La glace fond moins vite dans la laine qu’à l’air.
Remarque : Un autre questionnement permettra de vérifier les conditions de conservation de la glace et de l’isolation.
Document(s) utilisé(s) :
Nouvelle Collection Tavernier - Ed. Bordas 1995
Le mot du maître :
Certains obstacles sont difficiles à dépasser .
Exemple : La laine nous " réchauffe " en hiver et pourtant elle ralentit la fusion de la glace.
LE CAHIER DE L’ELEVE
PARTIE INDIVIDUELLE |
PARTIE COLLECTIVE |
*la situation dont nous nous occupons *les questions que je me pose
*mes hypothèses
* les expériences que je pense réaliser
* ce que, à mon avis, je vais observer au cours des expériences
* ce que je fais et ce que j’observe
* ce que je peux en conclure |
* la situation problème * les questions que nous nous posons
* les hypothèses de la classe
* synthèse collective des travaux de groupes (éventuellement)
____________________________ è ce que nous retenons :
Le glaçon fond à la chaleur. Il prend la chaleur au milieu qui l’entoure. Le glaçon occupe un volume plus grand que l’eau de fusion. Plus la température est élevée plus le temps de fusion est court. |