1 Séance Thermomètre

La matière : états et changements d’état de l’eau
Séance en salle de sciences : 2h
(avec J.Borne)
CE2 Nicolas Bardès 16/11/07
CE2 Cécile Fortat 15/01/08
CE2 Sandrine Hamelin 18/01/08
CM1-CM2 Carine Sebaoun 09/02/08
Séance de (re)découverte du thermomètre
Déroulement de séance
Lancement
Avant de commencer nos expériences sur les glaçons, il faut qu’on vérifie si vous savez bien utiliser les
thermomètres, car on en aura besoin.
Individuel écrit
Sur une feuille blanche, vous allez dessiner un thermomètre tel que vous
pensez qu’il est.
A votre avis, c’est comment un thermomètre ?
Ensuite, on vous en distribuera un, et vous pourrez comparer votre
dessin avec un vrai thermomètre.
Observations par groupes
Distribution de 2 thermomètres légèrement différents par groupe de 3 ou 4
(les tubes de protection ont été enlevés).
Rappel des consignes de fonctionnement :
- on ne s’arrache pas le thermomètre des mains, on le fait passer
chacun son tour car c’est fragile
- ne modifiez pas vos dessins, c’était votre idée avant, ça ne sera pas
noté, vous pourrez ainsi vous souvenir de ce que vous pensiez
avant. On refera plus tard un autre schéma tous ensemble.
Mise en commun orale des observations
- il y a des couleurs, du rouge et du bleu
- ça finit à 40, pas à 70
- il y a le froid et le chaud. Si on met dehors, c’est froid. Dans une salle où il fait chaud, ça monte
dans le chaud
- le bleu c’est pour le froid, le rouge c’est pour le chaud
- ça fait l’envers, 40, 30, 20, 10, 0
- ça fait la même chose, mais pas dans l’ordre
- dans le bleu, c’est de 40 à 10 : c’est l’ordre?….décroissant
- dans le rouge, c’est de 0 à 40 : c’est l’ordre ?…croissant
- c’est écrit conservation, congélation, ça dépend des thermomètres
- quand tu tournes, ça fait petit et gros
- il y a +, -, C
- que veut dire C ? ça veut dire Chaud
- il y a de l’encre
- où ?
- au milieu des numéros
- c’est pour savoir si la température monte ou pas
- comment ça monte ?
- quand on retourne, ça ne tombe pas
- ça veut dire que c’est pas de l’encre
- c’est la couleur des nombres qui est à l’intérieur
- c’est de l’encre parce qu’il y a un petit truc rouge derrière (le réservoir)
- ça fait du rouge, après c’est comme une paille
- c’est de l’encre, ça descend un peu quand on le bouge
- quand il y a 50, il y a 5 traits, comme dans les règles
- pour avoir 55, je compte les petits traits jusqu’à 5
- c’est du liquide qui passe sur la paille
- grâce à la chaleur et à la paille, le liquide s’arrête
- quand il y a du froid, ça descend
Synthèse des observations
C’est bien, vous avez observé plein de choses intéressantes, vous avez presque tout compris.
On va maintenant observer un schéma de thermomètre et on va l’expliquer avec les bons mots.
Afficher le schéma et commenter
Les graduations
- lire en partant du 0 vers le haut, puis dans l’autre
sens vers le bas
- comment faire pour savoir quand on dit 10, si
c’est celui du haut ou du bas ? on dit + ou -.
- Remarque d’un élève : le 0, il est + ou il est - ? il
est les deux à la fois.
- Lire la température indiquée : 24 degrés Celsius
Le liquide coloré dans le tube en verre, le réservoir
- vous aviez parlé d’une paille, c’est presque ça :
c’est un tube en verre, qui est fermé en haut
- vous aviez parlé d’encre, c’est un liquide coloré.
Pourquoi est-il coloré ? Pour qu’on le voie bien
- manipuler pour faire monter ou descendre le
liquide : c’est sur le réservoir qu’il faut toucher
- essayer en touchant le haut du thermomètre : ça
ne bouge pas
- mettre le thermomètre la tête en bas et
observer : le liquide ne descend pas
- remarque d’élève : quand le liquide a chaud, il
monte ; quand il a froid, il descend
Le support
- pour tenir et protéger le tube en verre qui est
fragile
- pour écrire les graduations
(le schéma sera repris dans les cahiers individuellement par les élèves)
Hypothèses orales sur des températures à mesurer puis manipulations par 2
On va maintenant utiliser les thermomètres. Quelles températures pourrait-on
mesurer ?
- de l’eau
Quelles sortes d’eau ? Regardez dans la salle : quelle eau pourrait-on avoir ?
- l’eau froide du robinet
- l’eau chaude du robinet
- l’eau à température ambiante dans les bouteilles
A votre avis, quelles peuvent être les températures de ces eaux ?
Quelle est la température du corps humain? de la salle de classe ?
Recenser au tableau puis procéder aux mesures dans l’ordre suivant :
1) eau des bouteilles
Avant de mettre le thermomètre dans l’eau, faire relever la
température indiquée : 23°, c’est celle de la pièce.
Les élèves sont déçus, le thermomètre ne bouge pas,
l’agitent dans l’eau pour essayer de le faire descendre.
Mettre le doigt dans l’eau : c’est froid, pourquoi ?
- parce que notre corps est à 37°, et 22°, pour nous c’est
froid. Si notre corps était à 10°, ce serait chaud. Dans un
bain à 37°, on ne sent pas la différence.
2) eau froide du robinet
Les élèves sont contents, le thermomètre descend.
3) eau chaude du robinet
Cris de joie des élèves, le thermomètre remonte vite
Hypothèses
22
10 ; 5; 0 ; -40 ; -2 ; -10 ; -3 ; -20
(dans le bleu car l’eau est froide)
Eau chaude du robinet (+chaude que 22°) 42 ;34 ;70 ;29 ;24 ;50 ;30 ;38 ;86
Eau à température ambiante
Eau froide du robinet (+ froide que 22°)
Relevés
22 (cf température de la pièce)
13 ; 15 ; 16
42 ; 43 ; 41 ; 40 ; 44
Expliquer les différences dans les relevés :
- pour l’eau froide : elle commence à se réchauffer elle peut aller jusqu’à 22°
- pour l’eau chaude : elle commence à se refroidir elle peut descendre elle aussi jusqu’à 22°
Prolongements
On pourra se demander jusqu’à quelle température on peut refroidir l’eau, et jusqu’à quelle température
on peut la réchauffer.
Synthèse écrite
Un thermomètre indique la température avec une graduation en degrés Celsius.
Le réservoir est la seule partie du thermomètre sensible à la chaleur ou au froid.
La colonne du thermomètre s’allonge quand son réservoir est chauffé : le liquide se dilate.
La colonne se raccourcit quand son réservoir est refroidi : le liquide se contracte.
Pour lire les températures en dessous du zéro, on utilise le signe « moins ».
Evaluation de la lecture des graduations
Evaluer les élèves par une petite interrogation écrite de la lecture des graduations, à l’aide d’un schéma
de thermomètre collectif plastifié.
Vérifier surtout la lecture des nombres
négatifs.
Proposer un schéma de thermomètre à
graduer.