Embora você pode fazer o nível de água de qualquer corpo de água subir, adicionando mais massa a ele (por exemplo, mais água ou outro material), não é uma experiência comum, concebido para fazer "ascensão" de água em um copo. Esta experiência é o que as pessoas se referem quando falam sobre fazer água subir. Com apenas alguns itens, você pode usar os princípios da lei de Charles para impressionar e intriga uma audiência com esta experiência.
Passos para
Parte 1Setting o experimento
1Fill uma panela com água.
A panela deve ser uma ou duas polegadas de profundidade, no mínimo. Você precisa armazenar água suficiente para que ele não é tudo sugado para dentro do vidro. Se isso acontecer, o selo poderia ser quebrado ea água seria deslocada pelo ar e cair de volta para fora do vidro. [1]
2Add corante alimentar à água.
Esta etapa é opcional. A coloração de alimento não contribui para a ciência envolvida em tudo. Ele faz a água mais fácil de ver à medida que sobe o vidro. Isto é especialmente importante para um grande público que pode não ser capaz de chegar perto do vidro. [2]
3Collect todos os outros materiais necessários.
Certifique-se que você tem um vidro, uma vela e um isqueiro ou combinar antes de começar. Você não quer parar no meio de um experimento para ir buscar fontes adicionais. Isto pode não ser um grande negócio se você está apenas entreter a si mesmo, mas outros podem vê-lo como desorganizado ou dispersos.
Parte 2Making o da água subir para o copo de
1Put a vela na panela de água. Ganhe certeza de não obter o pavio molhado. Acenda a vela no centro da panela de água. [3]
2Coloque o vidro sobre a vela.
Vire o copo de cabeça para baixo e coloque-overtop da vela. Certifique-se de que a abertura do vidro é completamente submerso na água. Isto proporciona uma vedação que impede o ar de entrar no vidro e permite que a água a subir para o vidro. [4]
3Watch de bolhas.
Como a vela queima, que aquece o gás no interior do vidro. Isto fará com que o gás se expanda e algum gás irá escapar do vidro. A única maneira para que a fuga acontecer é para o gás a borbulhar para fora através da água. [5]
4Allow a vela para queimar.
A vela acesa converte duas moléculas de oxigênio (2O
2) e uma molécula de cera de parafina (CH
4) para uma molécula de dióxido de carbono (CO
2) e duas moléculas de água (2H
2O). Com nenhuma entrada de ar no copo, a vela vai queimar todo o oxigénio disponível. Quando isso acontece, a combustão já não será possível e que a vela vai queimar. [6]
5Watch o aumento de água no vidro.
Quando a vela queima para fora a água vai começar a encher o copo. Isso será mais fácil para ver se você escolheu para colorir a água com corante alimentar. Tenha em mente que a água só irá preencher parte do vidro, uma vez que há ainda algum gás aprisionado no vidro. [7]
Parte 3Understanding Por que a água sobe para o copo de
1Know qual a reação química está ocorrendo.
Há muitas explicações incorretas para esta experiência. A fim de entender o que realmente está acontecendo que você precisa saber o que a química está ocorrendo. O que ocorre reação de combustão é: [8]
2O
2 + CH
4 → Co
2 + 2H
2O
a lei de Charles 2Recall.
lei de Charles é uma peça da lei dos gases ideais, que diz que o volume de um gás vai mudar proporcionalmente com a temperatura (e vice versa), quando a pressão do lado de fora e a massa do gás permanecem constantes. Uma vez que as paredes do vidro não alterar a quantidade de pressão que eles exercem sobre o gás no interior, a pressão nesta experiência permanece constante. O gás não pode entrar no vidro porque ele está de cabeça para baixo na água, criando um selo.
Tecnicamente, uma vez que a reação de combustão converte dois O
2 moléculas em um CO
2 e dois H
2O moléculas, a quantidade de gás aumenta temporariamente. No entanto, a vela não irá manter a temperatura no interior do vidro acima de 100 graus Celsius (212 graus Fahrenheit) e os dois H
2O moléculas irá condensar em água líquida. Isto significa que a quantidade de gás no vidro diminui eficazmente '' ', enquanto a vela queima' ''. [9]
A lei de Charles aplica-se neste caso apenas porque a quantidade de gás no vidro mantém-se constante a partir da vez que a vela queima. Sem a combustão, não mais gás é consumido ou produzido. A fonte de calor simultaneamente desaparece, permitindo que o gás para se refrescar e diminuir em volume. [10]
3Consider o que acontece quando o gás esfria.
Uma vez que o volume de seu gás é proporcional à temperatura, que diminui à medida que o gás arrefece. Esta diminuição do volume cria um vácuo no interior do vidro. A pressão do lado de fora do vidro permanece a mesma, de modo que este cria um diferencial de pressão. [11]
4Understand diferenciais de pressão.
Dentro de qualquer dado sistema, fluidos mover da extremidade de alta pressão para a extremidade de baixa pressão. Isto é evidente quando a abertura de uma torneira, a pressão do lado de fora da linha de água é menor do que a pressão dentro da linha, de modo que a água é forçada através da linha e para fora da torneira (mesmo se tem de ir contra a gravidade para o fazer). Com ar selada para fora do vidro, a água é forçada a partir da extremidade de alta pressão do sistema (fora do vidro) para a extremidade de baixa pressão do sistema (no interior do vidro) até que a pressão no interior do copo é igual à pressão externa o vidro. [12]