L’expérience
Une hélice disposée au-dessus d’une source chaude permet de mettre en évidence cette convection, cette montée d’air chaud. On pourra utiliser une spirale en papier tournant autour d’un axe vertical. Les carillons de Noël sont également très illustratifs : une hélice horizontale à laquelle sont souvent fixés des anges se met à tourner lorsque l’on allume les bougies situées en dessous… Néanmoins, les mouvements de l’air sont souvent trop désordonnés pour que le mouvement ascendant soit directement visible.
Une expérience avec de l’eau permet, par contre, de bien visualiser la convection. Deux récipients transparents (par ex. des bouteilles en plastique lisse coupées) sont remplies d’eau à température ambiante (env. 20°C). Deux petits flacons sont remplis d’eau colorée (l’encre rouge marche très bien). Dans l’un on met de l’eau froide (env. 4°C) dans l’autre de l’eau bien chaude (env. 50°C). Ensuite, il faut faire descendre doucement un flacon dans chacun des récipients, en les retenant par une ficelle. Cette opération est un peu délicate car il faudra les maintenir bouchés pendant la descente pour éviter que l’eau colorée ne se disperse (par exemple en appuyant dessus avec une tige ayant un bouchon à son extrémité). Lorsque l’on débouche les flacons, l’eau chaude s’élève en un joli panache et remplit tout le récipient tandis que l’eau froide reste confinée dans son flacon.
Pour finir, on peut prendre un récipient rempli d’eau à température ambiante (ou éventuellement tiède). À la surface on dépose un glaçon d’eau colorée. On voit clairement que l’eau colorée froide, qui provient de la fonte du glaçon, coule vers le bas.
