Ciekawe doświadczenia z powietrzem
|
|
|
Gasnąca świeczka
Do naczynia wlewamy wody (na ok. 1 cm wysokości) i stawiamy w
niej świeczkę, którą zapalamy. Następnie palącą się świeczkę
przykrywamy szklaną kolbą z wąską szyjką (patrz rysunek) lub
odpowiednio obciętą, plastikową butelką.
Po pewnym czasie świeczka zgaśnie, a woda zostanie „wciągnięta” pod kolbę, wskutek czego jej poziom podniesie się.
|
 |
Zjawisko to można wytłumaczyć w następujący sposób.
Jak
wiemy, do palenia się świeczki potrzebny jest tlen. Gdyby pod kloszem
nie było powietrza, w skład którego wchodzi m.in. tlen, świeczka nie
paliłaby się. Świeczka pali się dopóty, dopóki w
powietrzu pod kolbą znajduje się tlen.
|
Gdy tlenu zabraknie, świeczka gaśnie a woda z naczynia zostaje „wciągnięta” pod kolbę. Często ten efekt wyjaśniany jest jako fakt "wypalenia" (zużycia) tlenu pod kolbą. Ale jest to wyjaśnienie błędne! W procesie spalania wytwarzana jest para wodna i dwutlenek węgla. Z jednego mola tlenu O2 powstaje jeden mol dwutlenku węgla (CO2), a jeden mol każdego gazu zajmuje taką samą objętość. W spalaniu parafiny, czyli węglowodorów powstaje również para wodna H2O. Pary wodnej powstają wręcz dwa mole z jednego mola tlenu. Ale para wodna skrapla się i miesza z wodą w kolbie. W zależności od proporcji wodoru i węgla w parafinie, "powietrza" pod kolbą może więc być mniej po zgaśnięciu świecy.
Głównym powodem wyżej opisanego zjawiska jest
jednak rozszerzalność powietrza pod wpływem temperatury. Paląca się świeczka
podgrzewa powietrze powodując wzrost ciśnienia wewnątrz kolby. Na
zewnątrz ciśnienie powietrza jest mniejsze, więc część powietrza
wydostaje się ze środka. Kiedy świeczka gaśnie powietrze
wewnątrz ochładza się, co prowadzi do zmniejszenia ciśnienia i wciągnięcia wody do kolby. |
|
