Siphon dont l’écoulement est à la fois uniforme et variable

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Par la disposition suivante, on peut produire un écoulement qui soit à la fois uniforme et variable; j’entends par là que l’écoulement sera uniforme dès le commencement, pendant le temps que nous voudrons; puis que, pendant une autre période à notre gré, il sera encore uniforme mais plus rapide ou plus lent.

Soit, comme précédemment, ΑΒ un vase plein d’eau et ΓΔ un bassin; à travers le couvercle et le fond du bassin faisons passer un tube plus large que la branche intérieure du siphon, et que ce tube ΛΜ soit soudé au couvercle et au fond du bassin. Sur le couvercle, posons un petit cadre formé de barres disposées en forme de II; soit ΓΝΞΔ ce cadre.

Les faces internes des deux montants portent, sur toute leur hauteur, des rainures dans lesquelles se meut librement une autre barre ΟΠ. Soit encore une vis ΠΣ placée perpendiculairement sur le couvercle ΓΔ et passant par un trou percé dans la barre ΟΠ à laquelle est fixée une cheville disposée de manière à s’engrener dans l’hélice de la vis. Cette vis doit s’élever au-dessus de NX ; de plus il faut y adapter une poignée pour la tourner et relever ou abaisser par ce moyen la barre ΟΠ. La branche intérieure du siphon doit être fixée à la barre ΟΠ et passer à travers le tube ΛΜ de manière que son orifice puisse plonger dans l’eau du vase. Si maintenant nous aspirons comme précédemment le liquide par la branche extérieure, le siphon coulera avec une vitesse uniforme jusqu’à ce que toute l’eau soit épuisée.

Quand nous voudrons produire dans le siphon un écoulement plus rapide, quoique toujours uniforme, nous tournerons la vis de manière à abaisser la barre ΟΠ; en effet, par ce moyen, l’excès de longueur de la branche extérieure sera accru et alors l’écoulement aura lieu avec une vitesse toujours uniforme mais plus grande que précédemment. Si nous voulions une vitesse encore plus grande, nous tournerions encore la vis de façon à baisser encore la barre ΟΠ; si au contraire nous voulions diminuer la vitesse, nous ferions remonter la barre ΟΠ. C’est ainsi que l’on peut, à l’aide d’un siphon, produire un écoulement qui soit à la fois uniforme et variable. 

Fontaine Siphon

Résumé :

On fabrique une fontaine avec du matériel de laboratoire de chimie. Cette fontaine est basée sur l'utilisation d'un siphon.

Matériel :


• ballon rond de 250 mL
• un becher
• potence de chimie, avec pince et noix
• bouchon à deux trous
• tiges de verre (x2)
• tube fin
• deux cristallisoirs
• plateaux élévateurs de chimie (un ou deux selon le besoin)

Description du montage :

On réalise avec le matériel fourni dans la liste ci dessus le montage selon le schéma suivant :

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On obtient alors le montage suivant :

Pour éviter des pertes de charge excessives qui diminueraient l' efficacité de notre fontaine, il convient de ne pas utiliser des tubes trop fins. Ainsi, dans le cas présenté, j'ai du modifier le tube effilé pour augmenter son débit (chauffage au bec Bunsen de la pointe pour élargir l'orifice en retravaillant le verre).

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Exemple de mesure :


La vidéo ci dessous (à télécharger) présente les différentes étapes de la mise en fonction de la fontaine : on remplit le ballon, puis, on règle le niveau de l'eau dans ce ballon en laissant entrer un peu d'air,  on règle le débit en jouant sur la différence de hauteur  h  entre les deux cristallisoirs et enfin, on recharge régulièrement le réservoir supérieur en écopant l'eau dans le réservoir inférieur.
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