Karamö, le prof virtuelLeçon 14 sur 17
Un appareil au gaz butane : le briquet
Je sais nommer les parties d'un briquet à gaz, expliquer son fonctionnement étape par étape avec le triangle du feu, et l'utiliser en respectant les règles de sécurité.
- 40 min
- 5 exercices corrigés
- 2 schémas
- QCM de 5 questions
À la fin de la leçon, tu sauras :
- Nommer les principales parties d'un briquet et leur rôle
- Expliquer le fonctionnement d'un briquet (changement d'état, allumage, combustion)
- Relier l'allumage et l'extinction au triangle du feu
- Connaître les dangers du briquet et les règles de sécurité
Avant de commencer : Les leçons « La combustion » (triangle du feu) et « Un gaz combustible : le butane » (stockage liquide sous pression, vaporisation, combustion).
1Je découvre
Au marché de Kankan, Sékou regarde un vendeur ambulant qui propose des briquets de toutes les couleurs. Il en achète un pour sa grand-mère, qui allume chaque soir la lampe et le réchaud. En le tenant à contre-jour, Sékou voit à travers le plastique transparent un liquide qui bouge. Il fait tourner la petite roue striée avec son pouce en appuyant sur le bouton : une étincelle, puis une flamme apparaît. Il lâche le bouton : la flamme s'éteint aussitôt.
Sékou se pose plusieurs questions : « Quel est ce liquide ? Pourquoi est-ce une flamme de gaz qui sort, et pas du liquide ? D'où vient l'étincelle ? Et pourquoi la flamme s'éteint-elle dès qu'on lâche le bouton ? »
Comment fonctionne un briquet à gaz, et comment l'utiliser sans danger ?
2Je comprends
1. Les parties d'un briquet
Un briquet est un petit appareil qui produit une flamme à la demande. Le modèle le plus courant fonctionne au butane.
| Partie | Rôle |
|---|---|
| Réservoir | Il contient le butane liquide sous pression (en plastique ou en métal). |
| Soupape (ou valve) et brûleur | La soupape ferme le réservoir ; quand elle s'ouvre, le gaz sort par un petit trou, le brûleur. |
| Bouton-poussoir (ou levier) | Quand on appuie dessus, il soulève la soupape et laisse sortir le gaz ; quand on le lâche, un ressort referme la soupape. |
| Molette et pierre | La molette est une petite roue striée en acier ; en tournant, elle frotte sur la pierre (un alliage métallique dur), poussée par un ressort, et produit des étincelles. |
| Système piézoélectrique (sur certains modèles, à la place de la molette) | En appuyant fort sur le bouton, on comprime un petit cristal qui produit une étincelle électrique. |
| Bague de réglage | Elle permet de régler le débit de gaz, donc la hauteur de la flamme. |
| Capuchon (pare-vent) | Il protège la flamme du vent. |
2. Le fonctionnement pas à pas
Quand on allume un briquet, plusieurs phénomènes s'enchaînent très vite.
- 1J'appuie sur le bouton : la soupape s'ouvre.
- 2La pression baisse à la sortie : le butane liquide se vaporise et sort en gaz par le brûleur.
- 3Le gaz se mélange à l'air (dioxygène) autour du brûleur.
- 4Je tourne la molette : elle frotte sur la pierre et produit des étincelles.
- 5Les étincelles apportent la chaleur : le mélange butane et air s'enflamme.
- 6Je lâche le bouton : la soupape se ferme, le gaz ne sort plus, la flamme s'éteint.
Deux transformations différentes se succèdent :
- la vaporisation du butane (liquide → gaz) à la sortie du réservoir : c'est une transformation physique (changement d'état) ;
- la combustion du butane gazeux avec le dioxygène de l'air : c'est une transformation chimique.
Bilan de la combustion : butane + dioxygène → dioxyde de carbone + eau.
La flamme du briquet est souvent jaune avec une base bleue : le gaz ne se mélange à l'air qu'autour du brûleur, la combustion n'est pas complète partout. Si on tient une soucoupe froide dans la flamme, on y recueille un peu de suie.
3. Le briquet et le triangle du feu
Le briquet réunit, au bon moment, les trois côtés du triangle du feu :
| Côté du triangle | Dans le briquet |
|---|---|
| Combustible | le butane gazeux sorti du réservoir |
| Comburant | le dioxygène de l'air autour du brûleur |
| Source de chaleur | l'étincelle (de la pierre ou du cristal piézoélectrique) |
Et pour éteindre la flamme, il suffit de lâcher le bouton : la soupape se referme et supprime le combustible. C'est la même idée que fermer le robinet d'une bouteille de gaz.
- j'appuie sur le bouton
- la soupape s'ouvre
- le butane arrive au brûleur
- l'étincelle enflamme le gaz
- je lâche le bouton
- la soupape se ferme
- le butane n'arrive plus
- plus de combustible : la flamme meurt
Méthode
Pour expliquer le fonctionnement d'un appareil à combustion :
- Je nomme le combustible, son état dans l'appareil et son état au moment où il brûle.
- Je dis d'où vient le comburant (le dioxygène de l'air).
- Je dis d'où vient la source de chaleur qui déclenche la combustion.
- J'écris le bilan de la combustion.
- J'explique comment on arrête le feu (quel côté du triangle est supprimé).
Exemple
Expliquer le fonctionnement d'un briquet piézoélectrique.
Combustible : le butane, liquide dans le réservoir, gazeux à la sortie du brûleur.
Comburant : le dioxygène de l'air autour du brûleur.
Source de chaleur : l'étincelle électrique produite quand on écrase le cristal en appuyant fort sur le bouton.
Bilan : butane + dioxygène → dioxyde de carbone + eau.
Extinction : on relâche le bouton, la soupape se ferme, le combustible n'arrive plus.
Exemple
Un briquet a une masse de 21,6 g avant utilisation. Après avoir allumé plusieurs fois la lampe, Aïssatou le pèse à nouveau : 21,1 g. Quelle masse de butane a brûlé ? Où est passée cette matière ?
Masse de butane sortie et brûlée : 21,6 − 21,1 = 0,5 g.
Cette matière n'a pas disparu : elle s'est combinée au dioxygène de l'air et se retrouve dans le dioxyde de carbone et la vapeur d'eau, des gaz qui se sont dispersés dans l'air.
4. Briquet jetable et briquet rechargeable
- Le briquet jetable ne peut pas être rempli à nouveau. Quand il est vide, on le jette, sans le brûler ni le percer.
- Le briquet rechargeable possède une valve de remplissage sous le réservoir. On le recharge avec une recharge de butane, à l'extérieur, loin de toute flamme, briquet fermé et éteint.
Dans les deux cas, le principe de fonctionnement est le même.
5. Les dangers et les règles de sécurité
Le réservoir contient du butane sous pression. Si le briquet chauffe, la pression augmente et le réservoir peut éclater, puis le gaz s'enflammer. D'où les règles :
- ne jamais laisser un briquet au soleil (sur le tableau de bord d'une voiture, sur une table en plein soleil) ni près d'un feu ou d'un fourneau ;
- ne jamais le percer, le jeter au feu ou le démonter ;
- garder les briquets hors de portée des jeunes enfants : beaucoup d'incendies domestiques sont provoqués par des enfants qui jouent avec un briquet ou des allumettes ;
- ne jamais allumer un briquet près d'une bouteille de gaz qui fuit, d'une station d'essence ou d'un bidon de carburant ;
- éteindre la flamme dès qu'on n'en a plus besoin et ne pas la garder longtemps allumée (le métal autour du brûleur devient brûlant).
6. Réponses aux questions de Sékou
Le liquide du réservoir est du butane liquide, sous pression. Quand on appuie sur le bouton, il se vaporise et sort en gaz. L'étincelle vient du frottement de la molette sur la pierre. La flamme s'éteint quand on lâche le bouton, car la soupape se ferme : il n'y a plus de combustible.
3Je retiens
Je retiens
Le briquet contient du butane liquide sous pression dans un réservoir.
Parties : réservoir, soupape et brûleur, bouton-poussoir, molette et pierre (ou système piézoélectrique), bague de réglage.
En appuyant sur le bouton, la soupape s'ouvre : le butane se vaporise (transformation physique) et sort en gaz.
L'étincelle enflamme le mélange butane et air : combustion (transformation chimique) : butane + dioxygène → dioxyde de carbone + eau.
Triangle du feu : combustible = butane ; comburant = dioxygène de l'air ; chaleur = étincelle.
En lâchant le bouton, on supprime le combustible : la flamme s'éteint.
Sécurité : ni soleil, ni chaleur, ni perçage, hors de portée des enfants.
4Erreurs fréquentes
- Croire que c'est le liquide qui brûle au bout du briquet : le butane se vaporise d'abord, et c'est le gaz qui brûle.
- Penser que la flamme s'éteint par manque d'air quand on lâche le bouton : elle s'éteint parce que le combustible n'arrive plus.
- Confondre les deux transformations : la vaporisation du butane est physique, la combustion est chimique.
- Croire qu'un briquet vide ne présente aucun danger : il peut encore contenir un peu de gaz sous pression ; on ne le jette jamais au feu.
5Je m’exerce
1Exercice 1
Recopie et complète : « Le réservoir d'un briquet contient du butane à l'état … sous …. Quand on appuie sur le bouton, la … s'ouvre et le butane se … . L'étincelle est produite par le frottement de la … sur la …. »
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« Le réservoir d'un briquet contient du butane à l'état liquide sous pression. Quand on appuie sur le bouton, la soupape s'ouvre et le butane se vaporise. L'étincelle est produite par le frottement de la molette sur la pierre. »
2Exercice 2
Associe chaque partie du briquet à son rôle : a) réservoir ; b) bouton-poussoir ; c) molette et pierre ; d) bague de réglage.
Rôles : 1) produire des étincelles ; 2) contenir le butane liquide ; 3) régler la hauteur de la flamme ; 4) ouvrir la soupape.
Voir le corrigéCacher le corrigé
a) → 2 ; b) → 4 ; c) → 1 ; d) → 3.
3Exercice 3
Pour le briquet, nomme le combustible, le comburant et la source de chaleur. Comment éteint-on la flamme ? Quel côté du triangle du feu est alors supprimé ?
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Combustible : le butane gazeux. Comburant : le dioxygène de l'air. Source de chaleur : l'étincelle (molette et pierre, ou système piézoélectrique). On éteint en lâchant le bouton : la soupape se ferme, le gaz n'arrive plus. On supprime le combustible.
4Exercice 4
Un briquet pèse 18,4 g. Après une semaine d'utilisation, il pèse 17,6 g.
a) Quelle masse de butane a été consommée ?
b) Écris le bilan de la combustion du butane.
c) Explique pourquoi la matière du butane n'a pas « disparu ».
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a) 18,4 - 17,6 = 0,8 g de butane.
b) butane + dioxygène → dioxyde de carbone + eau.
c) Le butane a réagi avec le dioxygène de l'air : sa matière se retrouve dans le dioxyde de carbone et la vapeur d'eau formés, des gaz qui se sont dispersés dans l'air. La masse totale se conserve (loi de Lavoisier).
5Exercice 5
Hawa a laissé son briquet sur le tableau de bord d'un taxi, en plein soleil, pendant un long trajet entre Conakry et Kindia.
a) Que risque-t-il de se passer ? Explique à l'aide de la pression.
b) Cite trois autres règles de sécurité pour l'utilisation d'un briquet.
c) Son petit frère de 4 ans aime jouer avec les briquets. Quel conseil donnes-tu à Hawa ? Pourquoi ?
Voir le corrigéCacher le corrigé
a) La chaleur fait augmenter la pression du butane dans le réservoir. Le réservoir peut éclater, et le gaz libéré peut s'enflammer : risque de brûlure et d'incendie.
b) Ne jamais percer un briquet ni le jeter au feu ; ne pas l'allumer près d'une bouteille de gaz, d'une station d'essence ou d'un bidon de carburant ; éteindre la flamme dès qu'on n'en a plus besoin ; recharger un briquet rechargeable à l'extérieur, loin de toute flamme (trois suffisent).
c) Ranger les briquets hors de portée de l'enfant, en hauteur ou dans un endroit fermé, et lui expliquer le danger. Un enfant ne mesure pas le risque : il peut se brûler ou mettre le feu à la maison.
Cherche d’abord seul, sur ton cahier, puis ouvre le corrigé pour comparer.
6Je vérifie
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