neděle 4. září 2011

Síla vzduchu a kolaps láhve

Také vás napadají ty nejzajímavější nápady při úplně běžných činnostech? Mě námět na dnešní experimentování napadl ve třídě při umývání rukou. Horká voda tekoucí z kohoutku, stoupající pára – co myslíte, jak moc se vzduch rozpíná, když se ohřeje?

Pokud se chcete připojit k experimentování, poproste někoho dospělého o dozor. Dnešní pokus může být opět nebezpečný, protože při něm budete pracovat s horkou vodou. Připravte si prázdnou a čistou PET láhev. Do lavoru nebo dřezu napusťte horkou vodu, ale ne tak horkou, aby vás opařila. Přesto raději zaměstnejte vašeho dospěláka! Voda se nám zdá být tou nejobyčejnější látkou, kterou známe. Ale to jen proto, že nám nechybí, že jí máme zatím dost. Přesto je třeba i s vodou šetřit. Proto si dnešní pokus připravte například před umýváním nádobí nebo před koupelí, abyste mohli při pokusu použitou vodu dále užitečně upotřebit. 

Lavor nebo dřez či jiná nádoba, kterou použijete, musí být dostatečně hluboká, aby v ní bylo pro PET láhev dostatek místa. Otočte uzavřenou prázdnou PET láhev dnem vzhůru a ponořte ji kolmo do vody. Láhev držte pod vodou, opatrně odšroubujte víčko a sledujte co se děje. Věřím tomu, že budete překvapeni. Z láhve by po chvíli měl začít vybublávat vzduch. Bublinek by se postupně mělo  objevovat víc a víc! Možná vás zaskočí i to, jak dlouho bude vzduch z láhve unikat.

Pozor – začíná druhá fáze pokusu. Až únik vzduchu ustane, našroubujte víčko zpět (láhev pořád držte pod vodou dnem vzhůru). Víčko utáhněte co nepevněji. Vyndejte láhev z vody a postavte a stůl. Co se stane? Překvapí vás další průběh pokusu? Dokážete vysvětlit, co se děje? 

Když vložíte láhev do horké vody, vzduch v ní se od horké vody ohřeje. Molekuly horké vody mají více energie a tak se pohybují rychleji a narážejí na stěny sklenice a hladinu vody u hrdla sklenice. Stěnami láhve se molekuly vzduchu ven dostat nemůžou, ale na uniknutí hrdlem mají energie dost. Čím je láhev déle ve vodě tím se vzduch v ní ohřívá víc a víc, a proto i z láhve uniká víc a víc bublinek vzduchu. Rozpínání vzduchu má ale své meze, proto po určité době přestane i bublání v okolí hrdla PETky. V tom okamžiku pevně našroubujte víčko na hrdlo a vyndejte ji z vody ven. Nastane jev právě opačný. Vzduch v láhvi se ochlazuje, jeho molekuly zpomalují, protože ztrácejí energii, a také proto síla jejich nárazů na vnitřní stěny slábne. Tlak venkovního vzduchu získává navrch a láhev se pomalu smršťuje.  

Stejný jev můžete prozkoumat pomocí pouťového balonku. Láhev ponoříte do horké vody dnem dolů. Ale ještě předtím na její hrdlo láhve natáhněte balónek. Vzduch ve sklenici se ohřívá, jeho molekuly se pohybují rychleji. Mají více energie a proto naráží do balónku větší silou a … Ale to bych se opakoval. Tohle už jsme tu dnes jednou měli. Pak sundejte z hrdla láhve balonek. Tlak vzduchu v láhvi se vyrovná s tlakem okolního vzduchu. Balónek natáhněte znovu zpět. Co se stane?
 
Pozorujte, kreslete, zapisujte, mailujte, ale hlavně se u pokusů dobře bavte!
Žádný pokus nedělejte bez přítomnosti dospělé osoby - i zdánlivě velmi jednoduchý pokus může nadělat spoustu neplechy!
 
 
 

Žádné komentáře:

Okomentovat