Une fausse expérience
Lorsque l'on tape "expérience geyser" sur google on tombe la plupart du temps sur la très populaire "réaction coca-mentos". Le cola et le mentos produisent une réaction chimique, qui a pour résultat la formation de gaz (dioxyde de carbone). Le gaz libérer augmente la pression au sein de la bouteille. La production de gaz fait mousser le liquide. Lorsque la pression est assez élevée, elle projette cette mousse par le trou du bouchon. Tant que la pression est supérieure à celle de l’extérieur, le liquide est expulsé. .Cette expérience à pour but de recréer une impression de geyser. Or elle diffère de notre expérience sur de nombreux points.
D'une part, elle ne présente pas de cycle éruptif car une fois que le liquide est expulsé, la réaction ne peut plus se produire. Or les geysers ne sont pas éphémères et le phénomène se produit jusqu'à son extinction.
D'autre part, elle est lié au dégazage brutal de CO2 dissous dans la boisson gazeuse et ne nécessite pas de source de chaleur.
Enfin, il faut savoir que le fonctionnement d'un geyser n'est pas un phénomène chimique mais plutôt physique. De ce fait, rajouter des produits chimiques fausse tout l'intérêt de notre expérience car nous voulions nous rapprocher de la réalité. C'est pourquoi nous n'avons utilisé que de l'eau (elle est jaune car nous avons utilisé un colorant pour qu'elle se distingue mieux sur les photos et vidéos).
Mais, nous avons tout de même vite trouvé comment faire l'expérience. Nous nous sommes donc lancés au plus vite dans sa réalisation.
Réalisation et modifications (améliorations) de l'expérience au cours des séances, les difficultés rencontrées
Pour le premier essai, notre but était de reproduire le fonctionnement cyclique du geyser. Le suspens était à son comble! On espérait un résultat assez impressionnant, même si l'on avait l'intuition qu'il ne le serait pas tant que ça. Et en effet, nous n'avons constaté aucune gerbe d'eau; mais attention, cela ne signifie pas un échec pour autant. Le principe cyclique du geyser à été reproduit : l'ébullition à eu lieu et on a pu observer la montée et la descente de l'eau dans la cheminée. En réfléchissant, nous avons pensé que l'absence de "jaillissement" était due l'entonnoir, trop évasé. Mais nous avons pas changé le montage. Dans la partie haute du montage, c'est-à-dire la partie visible si cela était un vrai geyser, le phénomène se caractérisait par une simple montée et descente du niveau d'eau avec quelques petites éclaboussures qui ne dépassait la hauteur de l'entonnoir.
La première fois, nous n'avons observé le phénomène que très peu de temps car la mise en place du montage et le temps que l'eau bout, prenait une heure. Pour la seconde fois le montage était déjà en place, nous avons donc apporté quelques modifications. En effet, après recherche, nous avons compris que la hauteur de la gerbe évoluée en fonction de la hauteur de la colonne d'eau. Nous avons donc tenté de descendre un peu plus le tube en verre dans le ballon, pour y faire augmenter la pression et ainsi la dépression serait d'autant plus forte que la gerbe d'eau expulsée serait haute. Seulement, il aurait plutôt fallu trouver un tube plus long mais la hotte de laboratoire sous laquelle nous réalisions l'expérience nous en empêchait.
Alors pour le 3ème essai, nous avons réalisé la manipulation inverse, c'est-à-dire remonté le tube en verre de quelques centimètres, ainsi il se situait plutôt dans le prolongement du ballon, alors que la fois précédente il en occupait la moitié de la hauteur. Les effets sont intéressants, la réaction se produit rapidement mais sa durée est quasi infinie, on s'éloigne de l'objectif fixé. On à alors pensé à trouver un compromis entre chaque essai pour liées les qualités et endiguer les défauts.
Pour le 4e essai, nous n'avions jamais eu des réactions aussi régulières et puissantes. Seulement la puissance n'est plus un de nos buts principaux, désormais nous voulons réalisé un geyser régulier. Nous avons donc laissé le phénomène se répéter pendant 2 heures. Puis, pendant cette séance et la séance suivante nous avons chronométré le temps entre deux périodes d'activité, le temps de l'éruption ainsi que la température en haut de la cheminée pour réaliser des graphiques (voir plus bas). Nous avons aussi fait des mesures sur la hauteur d'eau dans l'entonnoir, seulement, c'était assez laborieux car difficile de choisir le temps entre chaque mesures, donc nous n'avons pas réalisé de graphique.
Voici les résultats obtenus
Temps entre deux périodes d'activité (cliquez pour voir le pdf)