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Commençons par parler de mélanges et de densité :
Comme tu l'as peut-être remarqué pendant tes tests, si on verse de l'eau puis de l'huile dans le verre, ou de l'huile puis de l'alcool, les deux produits ne se mélangent pas, et il y en a un qui va au-dessus de l'autre.
Il y a deux explications à cela :
Tout d'abord, il faut savoir qu'il y a des produits qui se mélangent, et d'autres qui ne se mélangent pas (on dit que ces produits sont miscibles, ou qu'ils ne le sont pas). Par exemple, l'eau et l'huile ne sont pas miscibles, l'huile et l'alcool non plus.
Ensuite, les produits n'ont pas tous la même densité : c'est à dire que si tu remplis une boteille d'1 litre avec de l'eau, une autre avec de l'huile, et une troisième avec de l'alcool, et que tu les poses sur une balance, tu n'observes pas le même résultat :
Un litre d'eau est plus lourd qu'un litre d'huile, qui est plus lourd qu'un litre d'alcool.
On dit que l'eau est plus dense que l'huile, et que l'huile est plus dense que l'alcool.
Pour calculer la densité des liquides, on prend pour référence l'eau pure, dont on dit que la densité est égale à 1. Et on compare le rapport entre la masse du produit et celle de l'eau pour un même volume (par exemple pour un litre).
Quand tu mets dans un même verre deux produits qui ne peuvent pas se mélanger, et qui n'ont pas la même densité, le plus dense va au fond du verre, et le moins dense au-dessus.C'est pour ça que tu peux faire dans ton verre une colonne avec une couche d'eau, puis une couche d'huile, puis une couche d'alcool.
Maintenant que se passe-t-il si tu mets dans le même verre de l'eau et de l'alcool?
L'eau et l'alcool n'ont pas la même densité (l'alcool est moins dense)... mais l'eau et l'alcool sont parfaitement miscibles! Il n'y en a donc pas un qui va au fond et l'autre au-dessus, les deux produits se mélangent.
Et la densité du mélange? Et bien elle va se situer entre la densité de l'eau et celle de l'alcool. Le mélange sera plus léger que l'eau, mais plus lourd que l'alcool.... comme l'huile.
Résultat : quand tu mets un peu d'huile dans ce mélange, l'huile se retrouve dans un produit qui a approximativement la même densité qu'elle, elle ne va donc ni au-dessus ni en-dessous, elle s'arrête au milieu du verre.
Mais pourquoi cette forme de boule?
Je te rappelle que l'huile ne peut se mélanger ni avec l'eau, ni avec l'alcool. Elle ne peut pas non plus se mélanger avec un mélange des deux.
Elle reste donc séparée de ce mélange qui l'entoure.
Pour finir de comprendre, un petit principe de mécanique des fluides : quand un objet ou une matière quelconque se trouve dans un fluide (une matière ou un mélange de matières qui prend la forme du récipient dans lequel on le verse), cet objet ou cette matière reçoit de la part de ce fluide une pression (une force) qui lui appuie dessus avec la même intensité de tous les côtés.
C'est le cas de notre huile : le mélange eau+alcool lui appuie dessus de tous les côtés avec la même force. Comme l'huile peut se déformer (elle n'est pas solide), cette pression lui donne une forme sphérique (une forme de boule).
ou...
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