L’invisible
sur la balance.

Quatre expériences virtuelles. Air du ballon : masse initiale 431,200 g, masse volumique 1,200 g/L, d’après la fiche de cours. Briquet au n-butane : masse initiale illustrative 22,500 g, masse volumique gazeuse 2,500 g/L. Bouteille de propane : 2 400,000 g et 1,860 g/L. Bouteille d’hélium : 1 200,000 g et 0,170 g/L. Les valeurs sont arrondies, vers 20 °C et 1 013 hPa ; ce ne sont pas des mesures réelles. L’affichage est adapté à l’activité : air à 1 L au dixième de gramme, autres volumes d’air au centième et autres gaz au millième sur une balance idéale. Les calculs utilisent les mêmes mesures que l’affichage.

Air : modèle simplifié avec 80 % de molécules de diazote N₂ et 20 % de dioxygène O₂ ; les autres gaz sont omis. Butane : C₄H₁₀ (4 carbones et 10 hydrogènes). Propane : C₃H₈ (3 carbones et 8 hydrogènes). Hélium : des atomes He isolés, sans liaison. Carbone gris foncé, hydrogène clair, azote bleu, oxygène rouge, hélium violet : couleurs conventionnelles, gaz incolores. Dessins schématiques sans taille ni géométrie moléculaire exacte.

Les particules arrivent dans la bouteille puis y restent, même après la pesée finale. Les particules sont agrandies par défaut et leur taille est réglable. Dix repères au maximum évitent les chevauchements. Le même nombre de repères est affiché pour un même volume de chaque gaz : cela n’indique pas que la masse est la même. Le nombre réel de particules est immensément supérieur. Le zoom garde les liaisons et les nombres d’atomes explicites.

Un litre de butane gazeux représente environ 2,5 g dans ce modèle, soit seulement quelques millilitres de liquide avant détente. C’est possible pour un briquet contenant assez de combustible, mais pas garanti pour tout briquet. Le modèle plafonne par défaut l’essai du briquet à 0,20 L, avec des volumes de 0,10 à 0,40 L, pour le distinguer d’une bouteille. Les autres sources permettent jusqu’à 1 L. Les briquets réels peuvent contenir un mélange ou de l’isobutane.

Butane et propane sont stockés partiellement liquéfiés ; l’hélium est comprimé, sans phase liquide dans cette bouteille à température ambiante. La bouteille de propane représente un récipient de cuisson, pas le réseau de gaz naturel. Cette animation ne donne aucun protocole de raccordement réel. Les prélèvements des récipients sous pression sont exclusivement virtuels, sans flamme.

Modèle idéal : pas de fuite, dissolution, vapeur d’eau ni différence de pression hydrostatique ; gaz recueillis ramenés aux mêmes conditions. Le ballon de sport conserve un volume extérieur pratiquement constant ; la poussée d’Archimède n’est pas calculée. Le tuyau est débranché pour les deux pesées. Le débit est pédagogique. Le CO₂ a été écarté pour le quatrième exemple parce qu’il se dissout dans l’eau et fausserait le recueil sans précautions supplémentaires.

Sources : Air Liquide · n-butane ; Air Liquide · propane ; 📄 PDF · Air Products : hélium ↗ ; Butagaz · gaz en bouteille pour la cuisson. Les masses initiales hors ballon sont des choix illustratifs.

Chaque onglet conserve son essai pendant la séance. Changer d’onglet suspend le recueil de l’autre gaz. Pause fige le recueil et le mouvement moléculaire. Le carnet est imprimable ; il est effacé au rechargement. Point et virgule sont acceptés. Tolérance de correction : 0,001 g sur la masse et 0,005 g/L sur la masse volumique.