Grâce au Soleil ça chauffe !

Auteurs : Travail collectif(plus d'infos)
Résumé :
[Témoignage] - Les élèves cherchent comment chauffer au mieux de l'eau grâce à l'énergie solaire.
Matériel :

- Expérience A
Boîtes de pellicule photo noires et blanches, thermomètre, miroirs.
- Expérience B
2 bouteilles d'eau minérale, thermomètre, peinture noire, baril de lessive vide de 5 l, papier canson noir, mousse synthétique, film plastique ménager.

Copyright :
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Déroulement

Constats et propos d'enfants

Le Soleil est capable de réchauffer l'eau de la mer.
L'eau d'une bouteille laissée en plein Soleil se réchauffe.
Peut-on accélérer le chauffage de cette eau ? 
Ce sont les rayons du Soleil qui réchauffent l'eau.
J'ai remarqué que certaines maisons possèdent des panneaux de verre tournés vers le Soleil.
On m'a dit qu'on avait moins chaud dans une voiture blanche que dans une voiture noire.

Expériences

Exemples d'expériences proposées par les élèves :

Mettons de l'eau dans une bouteille et laissons la au Soleil tandis qu'une autre sera exposée aux rayons du Soleil par des miroirs .
Mettons de l'eau dans une bouteille blanche et dans une bouteille noire, et relevons la température.
Le maître propose alors aux élèves, en tenant compte de leurs propositions, deux expériences à réaliser.

Expériences réalisées par les élèves :

  • Expérience A
    Remplir avec de l'eau les boîtes de pellicule photo noires et blanches.
    Exposer des boîtes noires et des boîtes blanches directement aux rayons du soleil.
    Exposer d'autres boîtes noires et blanches aux rayons du Soleil par l'intermédiaire de miroirs (les placer de façon à faire converger les rayons sur les boîtes).
    Mesurer la température à intervalles réguliers.

     

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  • Expérience B
    Fabriquer un chauffe eau solaire (cf. dessin), remplir deux bouteilles d'eau.
    Exposer une bouteille directement aux rayons du Soleil.
    Placer l'autre bouteille dans le chauffe eau et exposer l'ensemble aux rayons du Soleil.
    Mesurer la température à intervalles réguliers.

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Conclusion

Les relevés de température à intervalles réguliers sur un tableau et leur interprétation sur un graphique (cycle 3, CM2) montrent que l'eau chauffe d'autant plus vite qu'elle est dans un récipient noir et qu'elle est exposée à la convergence des rayons par l'intermédiaire des miroirs.

Documents utilisés

  • Sciences et technologie au CM, Tavernier, éd. BORDAS.
  • "Pour connaître les sciences", Physique et biologie, éd. Hachette.

Addons