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Accueil du site > Culture & Loisirs > Étonnant > Have Fun With a Red Hot Nickel Ball

Have Fun With a Red Hot Nickel Ball

Article Paru initialement sur SSAFT

Sur Youtube, on trouve vraiment de tout : du clip vidéo qui brûle la rétine à la collection de plus de 6000 clips d’un homme qui fume la pipe

Parmi ces inclassables, il y a ce youtubeur, carsandwater, qui, entre des vidéos de guitare, et de son bambin, se filme de temps à autre dans son garage en train d’expérimenter avec son chalumeau, une boule de nickel, et divers ingrédients. Annoncé comme ça, il semblerait qu’on va s’emmerder à mourir, mais en fait point du tout. Non seulement ces expériences sont sincèrement étonnantes, mais en plus on apprend quelques bizarreries physiques au passage.

Tenez, est-ce que vous savez ce qui se passe si on plonge une boule de nickel chauffée au rouge dans un mug d’eau froide ? Et bien maintenant vous saurez :
 


Surpris ? Vous ne vous attendiez pas à ce concert de bruits qui évoquent des pistolets lasers ? Vous pensiez peut-être que la réaction serait explosive ? Et bien si l’eau ne se met pas instantanément à bouillir, c’est dû à un effet qui s’appelle l’effet Leidenfrost du nom du scientifique allemand qui l’a décrit pour la première fois : Johann Gottlob Leidenfrost.
L’effet Leidenfrost se produit lorsqu’un liquide, en contact avec un objet significativement plus chaud que la température de fusion du liquide, produit une couche de vapeur qui entoure l’objet et l’isole ainsi des échanges thermiques directs avec l’objet.

Effet Leidenfrost
Cet effet, on en réalise souvent l’expérience en cuisine lorsqu’on dépose des gouttes d’eau sur une poêle brulante. Les gouttes semblent léviter, un peu comme des objets supraconducteurs. En réalité, elles sont portées par cette couche de vapeur d’eau qui agit comme un coussin d’air, un peu comme ce qui se passe avec un aéroglisseur :
 


La forme adoptée par la goutte semble chaotique, mais de temps à autres, une forme d’étoile à 3 branches apparait et semble osciller régulièrement : on appelle cette forme, l’étoile de Leidenfrost. La dynamique du phénomène semble être expliquée par ce diagramme :


Mais vu que j’y capte que dalle, je laisse aux physiciens le soin de m’expliquer tout ça en commentaires…

Echange de chaleur menant à l'effet Leidenfrost pour de l'eau
L’effet Leidenfrost peut expliquer d’autres phénomènes curieux, comme la capacité de marcher sur des braises, ou encore, comme l’ont testé les Mythbusters, de plonger sa main dans du plomb fondu (ne pas tester chez soi !) :
 


Cette protection est conférée par la piètre capacité des gaz à transmettre de la chaleur. Mais bon, c’est pas comme si cette protection était invincible non plus. Le changement de température de la précédente expérience avec la boule de nickel est quand même conséquent :
 



de 9.27°C à 73°C en 10 secondes. Peut-être un nouveau moyen pour chauffer l’eau du thé ?

Carsandwater n’arrête pas ces expériences là ! Il teste par exemple ce qui se passe avec une balle plus grosse dans de l’eau plus chaude :
 


Cela semble prolonger l’effet Leidenfrost, assez paradoxalement… Et si on testait avec de la glace maintenant ?
 


Tout scientifique qui se respecte, en entendant parler d’une expérience avec de la glace, pense à ce qui va se passer avec de la glace carbonique (du gaz carbonique sous forme solide) ! Rappelez-vous, la glace carbonique, c’est fun !
 


Bon et après, on peu tester n’importe quoi hein… Genre sur une bougie…
 


Ou bien encore un pot de miel (? !) :
 


Bon, pour cette dernière expérience, on peut pas dire non plus que c’était nickel…

Liens :
Carsandwater
Articles La Boite Verte (1 et 2)

Références :
Brunet, P. & Snoeijer, J. H. Star-drops formed by periodic excitation and on an air cushion – A short review. Eur. Phys. J. Spec. Top. 192, 207-226, doi:10.1140/epjst/e2011-01375-5 (2011).

 


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Taupo

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