Questions aux experts
Monde construit par l'homme
Fonctionnement du canon à neige
Comment peut-on fabriquer de la neige ?
Comment fonctionne un canon à neige ?
Ces questions sur la neige se situent dans une séquence de sciences intitulée "la formation de la neige". Nous avons fait un pré-test pour faire émerger les représentations. Des enfants ont évoqué les canons à neige (courants dans notre région !). Puis nous avons fait des expériences peu concluantes et des recherches sur internet. Les enfants ont souhaité poser ces 2 questions.
Tue 30/01/01 - 13:00
Il est très difficile, sinon impossible de fabriquer de la "vraie" neige, avec des gros flocons superbement symétriques aux formes compliquées. En effet, de tel flocons n'existent que parce qu'ils se sont formés lentement, en circulant dans de larges volumes de nuages formés d'un brouillard d'eau surfondue. Il est en revanche possible de fabriquer de la neige avec un vaporisateur donnant un brouillard d'eau très fin qu'on actionne par un jour de grand froid, en ayant pris la précaution de le mettre au frigo pour s'assurer que l'eau est bien à 0°.
Un canon à neige fonctionne sensiblement sur le principe du vaporisateur, en créant de toutes petites gouttes d'eau, mais il y rajoute un effet thermodynamique qui est ce qu'on appelle la détente adiabatique. Le canon possède en effet un réservoir d'air comprimé sous une dizaine de bars, alimenté par un compresseur suivi d'un radiateur qui remet cet air comprimé à la température ambiante (l'air s'est échauffé pendant la compression). Lorsque l'air s'échappe par des buses de très petit diamètre, tout en aspirant et pulvérisant l'eau comme dans le vaporisateur, il subit un fort refroidissement qui amène sa température bien en dessous de 0°. Les gouttelettes portées par ce jet d'air glacé se transforment instantanément en petits cristaux de glace qui font raisonnablement office de neige. Il est bien évident que ceci ne marche que si la température ambiante est suffisamment basse.
Les savoyards savent certainement mieux que moi quelle quantité de neige un canon "ordinaire" fabrique à l'heure. Des valeurs sans doute anciennes me donnent pour un canon standard un débit de 60 litres d'eau à l'heure.