À quoi pensez-vous lorsque vous entendez le mot « groovy »? Pantalon bas de cloche? Des fleurs ? Et les lampes à lave ?

Les lampes à lave étaient très populaires dans les années 1960 ! Beaucoup de gens les ont encore à la maison aujourd’hui.

La plupart des lampes éclairent une pièce. Mais les lampes à lave sont principalement amusantes à regarder. Ils ont des globules de cire colorés flottant dans un liquide transparent.

Le saviez-vous ?

Edward Craven-Walker a conçu la lampe à lave. Il l’a basé sur une minuterie qu’il a vue dans un pub! Le minuteur à œufs avait une boule de cire suspendue dans l’eau. Lorsque la cire a fondu, l’œuf était prêt à manger.

Les lampes à lave sont également une façon « groovy » de voir les principes de la physique et de la chimie en action.

Quelle est la Théorie moléculaire Cinétique?

Pour comprendre le fonctionnement des lampes à lave, il faut comprendre la Théorie moléculaire cinétique. Il indique que toute la matière est composée de molécules qui sont toujours en mouvement. Ces molécules ont une énergie cinétique. La quantité d’énergie dépend de la température. Quand il fait plus chaud, les molécules ont plus d’énergie. Et quand ils ont plus d’énergie, ils se déplacent plus vite. Il existe trois états de la matière les plus courants.

Les molécules dans les solides ont le moins d’énergie. Cela signifie qu’ils se déplacent plus lentement que les molécules dans les liquides et les gaz.

Les molécules des gaz ont le plus d’énergie de toutes. Ils bougent le plus vite.

Comment l’Énergie Cinétique est-elle liée à la Densité ?

La théorie moléculaire cinétique peut vous aider à comprendre la densité. La densité fait référence à la quantité de matière qu’il y a dans un volume d’espace donné.

Avez-vous déjà jeté une pièce de monnaie dans une fontaine ou un rocher dans un étang? Vous avez probablement remarqué que ces objets coulent dans l’eau. Et vous avez probablement remarqué que d’autres objets, comme des brindilles, flottent sur l’eau. Les objets plus denses que l’eau coulent. Et les objets moins denses que l’eau flottent.

Mais qu’est-ce que cela a à voir avec les lampes à lave? Rappelez-vous les globules – appelons-les « globes” pour faire court – qui flottent autour? À température ambiante, les globes sont un peu plus denses que le liquide environnant. C’est pourquoi ils sont assis au bas de la lampe. Mais lorsque vous allumez la lampe, les globes chauffent. Les molécules se déplacent plus vite. Les globes deviennent moins denses que le liquide environnant. Ils se lèvent et commencent à flotter!

Le saviez-vous ?

Les montgolfières fonctionnent de la même manière que les globes de la lampe à lave.

Comment la capacité de mélange affecte-t-elle le fonctionnement d’une lampe à lave?

Alors pourquoi les gouttes de cire d’une lampe à lave ne se mélangent-elles pas avec le liquide environnant?

Pensez au sirop de chocolat et au lait. Ce sont des liquides miscibles. Cela signifie qu’ils peuvent se mélanger pour former un mélange homogène. Le sirop de chocolat se mélange complètement avec le lait pour former un délicieux lait au chocolat!

Mais certains liquides ne sont pas miscibles. Ils ne se mélangent pas. Tout dépend de la force d’attraction entre les molécules des deux liquides.

Par exemple, que se passe-t-il lorsque vous essayez de mélanger de l’huile et du vinaigre dans une vinaigrette? Les molécules du vinaigre sont plus attirées les unes par les autres que par les molécules de l’huile. Les molécules de l’huile sont plus attirées les unes par les autres que par les molécules du vinaigre. Peu importe combien vous secouez ou remuez votre vinaigrette, ils ne resteront jamais mélangés.

Mais les molécules de sirop de chocolat sont attirées par les molécules de lait. Et les molécules de lait sont attirées par les molécules de sirop de chocolat. C’est pourquoi vous obtenez du lait au chocolat et non une lampe à lave dans un verre!

Chaque liquide non miscible est appelé une phase. Un mélange avec deux liquides non miscibles est appelé mélange biphasique. Un mélange contenant plus de deux liquides non miscibles est appelé mélange multiphasique.

Lorsque vous regardez les globes flotter dans une lampe à lave, vous regardez un mélange biphasique!

Le saviez-vous ?

Les globes d’une lampe à lave sont en cire de paraffine. C’est le même type de cire utilisée dans de nombreuses bougies et crayons!

Pourquoi les Globes d’une Lampe à Lave se Déplacent-ils?

L’une des caractéristiques les plus intéressantes d’une lampe à lave est la façon dont les globes flottent. Mais pourquoi cela arrive-t-il? Vous savez que les globes sont moins denses que le liquide environnant. Et vous savez que les globes et le liquide ne sont pas miscibles. Alors pourquoi les globes ne montent-ils pas au sommet de la lampe et y restent-ils?

Eh bien, les lampes à lave sont conçues pour que la température en haut soit un peu plus froide qu’en bas. Et qu’arrive-t-il aux molécules lorsqu’elles se refroidissent ? C’est vrai ! Ils perdent de l’énergie et se rapprochent. Ainsi, lorsqu’un globule atteint le sommet de la lampe à lave, il se contracte. Il devient plus dense que le liquide environnant et commence à couler. Quand il atteint le fond, tout le cycle se répète!

Une lampe à lave est un exemple de courant de convection. Les courants de convection font monter et descendre les liquides et les gaz en raison des changements de leur densité. Il y a des courants de convection tout autour de vous, même dans la croûte terrestre!

Vous voulez essayer une expérience de lampe à lave?

Vous pouvez construire votre propre lampe à lave dans votre salle de classe ou à la maison! Voici ce dont vous aurez besoin :

• Un contenant transparent, comme une bouteille d’eau ou de soda vide

• De l’eau

• Huile végétale

• Colorant alimentaire

• Un comprimé effervescent (comme Alka-Seltzer®)

• Une lampe de poche (en option )

Comment faire une lampe à lave:

1. Remplissez un quart de la bouteille d’eau

2. Ajoutez un colorant alimentaire

3. Remplissez le reste de la bouteille d’huile végétale

4. Ajoutez un demi-comprimé effervescent

5. Facultatif:si vous avez une lampe de poche, allez dans une pièce sombre, allumez la lampe de poche et regardez votre nouvelle lampe groovy dans l’obscurité !