Cel:
Doświadczalne
pokazanie zjawiska implozji.
Materiały:
miska
woda
puszka
źródło ciepła,
np. kuchenka elektryczna
szczypce do
uchwycenia gorącej puszki
Rysunek 1 Materiały
potrzebne do wykonania doświadczenia
zjawisko implozji.
• Do pustej puszki wlewamy
niewielką ilość wody (kilka
milimetrów).
• Stawiając
puszkę na kuchence podgrzewamy znajdującą się wewnątrz wodę.
• Po wygotowaniu się wody chwytamy puszkę i umieszczamy ją otworem do dołu w misce wypełnionej wodą. Włożenie do wody
puszki otworem do dołu gwarantuje
utrzymanie tej samej liczby cząstek powietrza wewnątrz puszki podczas
schładzania.
• Obserwujemy
proces jej zgniatania.
Włożenie puszki
do wody powoduje jej natychmiastowe zgniecenie.
Rysunek 2 Końcowy efekt
wykonania doświadczenia zjawisko
implozji.
Dlaczego?
Podczas
ogrzewania puszki, ogrzewamy również wodę i powietrze znajdujące się
wewnątrz.
Wraz ze wzrostem temperatury woda zaczyna parować, zamieniając się w
parę wodną,
która zaczyna wypełniać całą puszkę wewnątrz. Para wodna wypycha w ten
sposób
nadmiar powietrza i pary wodnej na zewnątrz przez otwór u wylotu
puszki. Gdy
wkładamy puszkę do miski z wodą, temperatura wewnątrz puszki gwałtownie
się
obniża i znajdująca się wewnątrz para wodna zaczyna się skraplać.
Skroplona
para wodna zajmuje mniejszą objętość niż wcześniej i w puszce ciśnienie
spada.
W porównaniu z ciśnieniem na zewnątrz jest ono znacznie mniejsze. Na
skutek sił
działających na puszkę (siły działające na ścianki puszki od wewnątrz
są
znacznie mniejsze, niż siły działające na zewnątrz) ulega ona
zgnieceniu.
Zgniecenie następuje aż do wyrównania ciśnień w puszce i na zewnątrz.
Proces
ten zwany jest implozją.
