Περιεχόμενο
Οι νόμοι για το φυσικό αέριο είναι εύκολο να επιδειχθούν με τα οικιακά είδη οικιακής χρήσης. Αυτές οι σχετικές επιστημονικές αρχές περιγράφουν τον τρόπο με τον οποίο ο όγκος, η πίεση και η θερμοκρασία μιας αλλαγής αερίου υπό διάφορες συνθήκες και αποτελούν έναν ακρογωνιαίο λίθο της χημείας και της φυσικής. Ένα πείραμα του νόμου για το αέριο δείχνει τι συμβαίνει σε μια ιδιότητα, όπως ο όγκος, όταν αλλάζετε ένα άλλο, όπως η θερμοκρασία, διατηρώντας το υπόλοιπο το ίδιο. Τα πειράματα που περιγράφονται εδώ είναι ασφαλή και φθηνά και δεν χρησιμοποιούν επιβλαβείς χημικές ουσίες, μόνο αέρα και υδρατμούς. Οι ίδιες αρχές λειτουργούν για οποιοδήποτε κοινό αέριο.
Ο θραυστήρας μπορεί
Το πείραμα του θραυστήρα μπορεί να δείξει τον νόμο του Charles, τη βασική αρχή ότι τα αέρια αναπτύσσονται όταν θερμαίνονται και συστέλλονται όταν ψύχονται. Θα χρειαστείτε ένα μικρό δοχείο σόδα. γεμίστε το με περίπου μισή ουγκιά νερού. Βράζουμε το δοχείο σε μια κατσαρόλα με νερό για περίπου ένα λεπτό, και θα παρατηρήσετε ατμό ατμού από το άνοιγμα του δοχείου σόδα. Χρησιμοποιώντας λαβίδες, αρπάξτε το δοχείο και τοποθετήστε το ανάποδα σε ένα μπολ με κρύο νερό. Το δοχείο θα συνθλίψει αμέσως. Ο υδρατμός εξέρχεται άμεσα από το δοχείο και το κρύο νερό συμπυκνώνει τον ατμό, αφήνοντας το δοχείο σε πολύ χαμηλή πίεση μέσα. Συμβαίνει τόσο γρήγορα ώστε η κανονική πίεση του αέρα έξω από το κουτί να συνθλίβει το εξωτερικό του δοχείου.
Το μπαλόνι στο μπουκάλι
Βρείτε ένα άδειο γυάλινο μπουκάλι, όπως ένα μπουκάλι σόδα, και το γεμίστε με περίπου μια ουγκιά νερού. Σε μια κατσαρόλα με νερό, θερμαίνετε το μπουκάλι μέχρι το νερό να φτάσει σε σημείο βρασμού. Τεντώστε το μπαλόνι πάνω από το στόμιο της φιάλης. Καθώς το μπουκάλι κρυώνει, το αέριο θα αναρροφά το μπαλόνι μέσα στη φιάλη και θα αρχίσει να φουσκώνει μέσα στο μπουκάλι. Αυτό που συμβαίνει είναι ότι το μπαλόνι παγιδεύει τους υδρατμούς στο μπουκάλι και καθώς δροσίζει η πίεση του εξωτερικού αέρα αντικαθιστά τον ατμό νερού που τώρα συμπυκνώνεται και αδειάζει το εσωτερικό της φιάλης. Το αέριο επεκτείνεται καθώς θερμαίνεται και συρρικνώνεται καθώς δροσίζεται, καθιστώντας το μπουκάλι "άδειο" σε σύγκριση με την εξωτερική πίεση του αέρα. Το μπαλόνι επεκτείνεται μέσα στη φιάλη για να επιτρέψει την εξωτερική πίεση αέρα προς τα μέσα. Αυτό το πείραμα παρέχει ένα άλλο παράδειγμα του Charless Law.
Το Πείραμα συμπίεσης αέρα
Αυτό το πείραμα καταδεικνύει την ισχύ του πεπιεσμένου αέρα. Αδειάστε ένα μπουκάλι σόδα και τοποθετήστε ένα μπαλόνι. Προσπαθήστε να διογκώσετε το μπαλόνι μέσα στη φιάλη. Είναι αδύνατο λόγω του αέρα που κάθεται μέσα στο μπουκάλι. Καθώς το μπαλόνι φουσκώνει, συμπιέζει τον αέρα στο μπουκάλι. Ο αέρας συμπιέζει αλλά και σπρώχνει πίσω, σαν ελατήριο. Οι πνεύμονες δεν μπορούν να παρέχουν αρκετή δύναμη για να ξεπεράσουν την πίεση του αέρα στη φιάλη. Αυτό το πείραμα απεικονίζει τον νόμο του Boyle, ο οποίος δείχνει ότι μπορείτε να συμπιέσετε ένα αέριο, αν και δεν είναι εύκολο.