web analytics

Γιατί ανεβαίνει το νερό στο ποτήρι;

Με αφορμή την ανάρτηση του Παναγιώτη Κουτσομπόγερα:

Πειράματα Χημείας στο…

καλό θα ήταν να δίναμε μια ερμηνείαςτου πειράματος που δείχνει  το παρακάτω βίντεο:

Κατά την καύση του κεριού αντιδρά το οξυγόνο που βρίσκεται μέσα στο ποτήρι ,αλλά τη θέση του παίρνει το CO2  ,οι υδρατμοί και κάποια άλλα αέρια που εξαρτώνται από την τέλεια/ατελή καύση της παραφίνης.

Το θέμα είναι κατά πόσο δικαιολογείται η αρκετά μεγάλη ανύψωση του νερού μέσα στο ποτήρι κατά τη διάρκεια της καύσης.
Για τους υδρατμούς μπορούμε να πούμε ότι υγροποιούνται. Για το CO2 επίσης ότι ένα μέρος του διαλύεται στο νερό.
Αν ισχύουν όλα αυτά που είπα, η απορία μου είναι πότε “προλαβαίνει” και διαλύεται το διοξείδιο του άνθρακα στο νερό;; Τόσο “γρήγορο” είναι; smiley

Loading

Subscribe
Ειδοποίηση για
144 Σχόλια
Δημήτρης Γκενές
Αρχισυντάκτης
20/12/2017 8:33 ΜΜ

α) τα καυσαέρια είναι αρκετά θερμά ωστόσο έχουν όγκο 5-10 φορές μικρότερο του περιεχόμενου αέρα

β) η ακτινοβολούμενη ενέργεια είναι πολύ μικρής ισχύος

Έτσι η αύξηση της απόλυτης θερμοκρασίας δεν μπορεί να είναι της τάξης μεγέθους των 60 βαθμών

Αντίθετα έστω και μικρή ποσότητα υδρατμών 15 ml να υγροποιηθεί καθώς ψύχεται δημιουργεί υποπίεση της τάξης του 5% της atm   

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Έτσι μου φαίνεται και εμένα Μήτσο.

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Δηλαδή Μήτσο στην περίπτωση του βάζου μου πάμε στην κατανάλωση οξυγόνου ως κυριότερο παράγοντα ανόδου;

Διονύσης Μάργαρης
Αρχισυντάκτης
20/12/2017 8:40 ΜΜ

Καλησπέρα Μήτσο. Αφήνω στην άκρη τα κεριά, τα κηρία, τα w και τις cd, αφού δεν έχω άλλα θέματα επιλύσει…

Άρα Γιάννη, όλα αυτά που υπολογίζεις, είναι για να πεις ότι η υπόθεση για διαφυγή αέρα, οπότε αυτός είναι ο βασικός παράγοντας που καθορίζει το φαινόμενο, οδηγεί σε άτοπο. 

Σωστά;

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης
Απάντηση σε  Διονύσης Μάργαρης

Αυτό πιστεύω Διονύση.

Διαβάζοντας τον Παναγιώτη Κουμαρά (ο αέρας δεν ζεσταίνεται σημαντικά σε κάποιες περιπτώσεις γράφει) σκέφτηκα να πάω στα άκρα. Αντί φλογάρα και ποτηράκι, βάζο και κεράκι.

Η θερμότητα σκέφτηκα πως πρέπει να είναι πολύ μικρή. Ανίκανη να διώξει έξω το 1/6 του αέρα.

Έτσι δεν θα έπρεπε να ανέβει καθόλου. Όμως ανέβηκε κατά το 1/6 περίπου.

Υποθέτοντας πως θα ανέβει δυο χιλιοστά και βλέποντας να ανεβαίνει μερικούς πόντους συμπεραίνω πως η υπόθεση της θέρμανσης δεν στέκει.

Αν πάρουμε φλογάρα και σωληνάκο, ίσως έχουμε άλλο φαινόμενο. Ίσως εκεί να κολλάει η εξήγηση της βεντούζας.

Αντιλαμβάνεσαι φυσικά ότι εξακολουθώ να μην έχω εξήγηση.

 

 

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης
Απάντηση σε  Κατερίνα Αρώνη

Αν το κάναμε με δύο κεράκια Κατερίνα θα συνεχίζαμε να σκεφτόμαστε τον παράγοντα θέρμανση.

Θα χειροτέρευε η θέση μας.

Δυστυχώς δεν βρήκα μεγαλύτερο βάζο στο σπίτι. Θα ήθελα να το έκανα με μικρότερο κεράκι και δίλιτρο βάζο.

Τότε η όποια προσφορά θερμότητας θα χανόταν από θερμικές απώλειες.

Αν και εκεί ανέβει σημαντικά, δεν θα μπορέσει κανείς να ισχυριστεί ότι ένα μικρό κεράκι ζέστανε στους 80 βαθμούς Κελσίου δυο λίτρα αέρα σε 1 λεπτό.

Διονύσης Μάργαρης
Αρχισυντάκτης
20/12/2017 9:00 ΜΜ

Γιάννη ίσως οι παράγοντες να είναι καθοριστικοί, ανάλογα με τις συνθήκες. 

Δηλαδή έχουμε μια σειρά διαφορετικών παραγόντων που φέρνουν παρόμοιο φαινομενολογικά αποτέλεσμα, όπου στο ένα άκρο να επικρατεί η "βεντούζα" και στο άλλο άκρο η μεταβολή των mol των αερίων που οφείλεται στην καύση.

Ανάλογα με τις συνθήκες του πειράματος (όγκος δοχείου, μεγάλη ή μικρή φλόγα, μεγάλη ή όχι αύξηση της θερμοκρασίας…) επικρατεί ο ένας ή ο άλλος παράγοντας. Σε κάθε ενδιάμεση κατάσταση … παίζουν όλα!

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Προφανώς έτσι πρέπει να είναι Διονύση.

Όπως και στην περίπτωση μοτοσυκλέτας-ποδηλάτου. Η γυροσκοπική ευστάθεια είναι σημαντικότατη στην μοτοσυκλέτα και μάλλον ασήμαντη στο ποδήλατο.

Διονύσης Μάργαρης
Αρχισυντάκτης
20/12/2017 9:52 ΜΜ

Και η περίπτωση αυτή Γιάννη, δεν είναι πρωτοφανής.

Φαντάσου να αφήναμε ένα σώμα να πέσει από το μπαλκόνι του 5ου ορόφου πολυκατοικίας.

Με ποια ταχύτητα φτάνει στο έδαφος;

1) αν το σώμα είναι μια μικρή σιδερένια σφαίρα, μια καλή προσέγγιση θα ήταν να εφαρμόσουμε τους νόμους της ελεύθερης πτώσης.

2) Αν ήταν ένα κουτί μελομακάρονα, καλύτερα θα ήταν να εφαρμόζαμε τη διαφορική εξίσωση και να βρίσκαμε εκθετική αύξηση της ταχύτητας…

2α) Αν φύσαγε και βοριάς 6 Βf θα έπρεπε να συνυπολογίσουμε και πλευρική (οριζόντια) μετατόπιση.

3) Αν ήταν ένα μπαλόνι με Ήλιο …. δεν θα έπεφτε αλλά θα πήγαινε προς τα πάνω.

Το ίδιο πρόβλημα, ανάλογα με κάποια σημαντικά χαρακτηριστικά, οδηγείται σε άλλες διαδρομές…

Γιώργος Φασουλόπουλος
Αρχισυντάκτης

αποτυγχάνουν τα μοντέλα σου;

δοκιμάζεις τις υποθέσεις των άλλων

Πρόδρομος Κορκίζογλου

Καλημέρα φίλοι μου. Διάβασα όλη τη συζήτηση που κάνατε και το ..ευχαριστήθηκα! Έτσι κουβεντιάζουν οι Φυσικοί, κι όταν ψιλο-διαφωνούν, κάνουν το πείραμα ,και προσπαθούν να εστιάσουν στον σημαντικότερο παράγοντα που συμβάλλει στο φαινόμενο! Δηλαδή, μια συνάρτηση πολλών μεταβλητών σε κάποιο φαινόμενο, έχει κατά ..ποσόστωση ,μια φθίνουσα διάταξη αυτών, όπου οι πρώτοι τη τάξει παίζουν ,τον σημαντικότερο ρόλο στην εξέλιξη του φαινομένου.

Και μια δική μου κατάθεση:

Νομίζω ότι ο σημαντικότερος παράγοντας είναι η έξοδος αέρα λόγω θέρμανσης, οπότε δημιουργείται υποπίεση , κι έτσι άνοδος του νερού στο χώρο του εγκλωβισμένου αέρα.

Αν πάρουμε ένα μπουκαλάκι πλαστικό του μισού λίτρου άδειο, και με το πιστολάκι που στεγνώνουν τα μαλλιά ζεστάνουμε το εσωτερικό του, ή το βάλουμε σε φούρνο που ο αέρας είναι σε θερμοκρασία 100 βαθμών C , και κλείσουμε γρήγορα το στόμιό του, και μετά το εκθέσουμε στο περιβάλλον του δωματίου ,θα δούμε να συρρικνώνεται λόγω του ότι η εξωτερική πίεση είναι μεγαλύτερη από την πίεση του εγκλωβισμένου αέρα στην ίδια θερμοκρασία του περιβάλλοντος.

Έτσι και με το ρεσώ, πρέπει να διαφεύγει αέρας μέσω του νερού ή να διαλύεται , εκτός των άλλων παραμέτρων , μείωση όγκου αέρα+καυσαερίων, υγροποίηση υδρατμών κλπ.

 

Πάνος Μουρούζης
21/12/2017 8:13 ΠΜ

Αγαπητοί φίλοι και φίλες. Θα περιγράψω με περισσότερη λεπτομέρεια το πείραμα που έχω κάνει γιατί νομίζω ότι είναι καθοριστικό. Έβαλα ένα κεράκι ρεσω πάνω σε ένα μεταλλικό στύλο ύψους περίπου 20cm. Έβαλα δίπλα στο κεράκι  τρίματα από σπίρτα, και σύρμα κουζίνας ψιλό. Ένα δίκλωνο καλώδιο κατέληγε στο σύρμα ώστε όταν περνούσε ρεύμα από το σύρμα να άναβε, αυτό με τη σειρά του να άναβε τα σπίρτα και τα σπίρτα το κεράκι. Σκέπασα τη διάταξη με ένα μεγάλο ογκομετρικό κύλινδρο και όλα αυτά τα τοποθέτησα σε μία λεκάνη με νερό. Το νερό είχε την ίδια στάθμη με το νερό στον ογκομετρικό. Όταν τροφοδότησα με ρεύμα, ζεστάθηκε-κάηκε το σύρμα, πήραν φωτιά τα σπίρτα και άναψε το κεράκι. Τότε κατέβηκε απότομα η στάθμη του νερού μέσα στον ογκομετρικό. Όταν έσβησε το κεράκι και άρχισε να κρυώνει ο κύλινδρος, το νερό άρχισε να ανεβαίνει. Το νερό τελικά ανέβηκε στον κύλινδρο περίπου στο 1/8 -1/9 του όγκου του που αυτό φανερώνει και την επίδραση στην αλλαγή των όγκων των προϊόντων καύσης σε σχέση με το οξυγόνο που καταναλώθηκε. Νομίζω ότι αυτό το πείραμα δεν αφήνει πολλά περιθώρια διαφορετικών ερμηνειών. 

Σημ  Ένα πολύ ωραίο πείραμα που με πολύ μεγάλη ακρίβεια αποδεικνύει την αναλογία του οξυγόνου στον αέρα είναι το εξής. Παίρνουμε έναν δοκιμαστικό σωλήνα και βάζουμε στον πάτο λίγο βρεγμένο ψιλο σύρμα κουζίνας. Αντιστρέφουμε το δοκιμαστικό σε μία λεκανίτσα νερό και φροντίζουμε η στάθμη νερού να είναι ίδια στη λεκάνη και στο σωλήνα. Στηρίζουμε το σωλήνα και τον αφήνουμε για 2-3 ημέρες. Το νερό στο σωλήνα θα διαπιστώσουμε ότι ανέβηκε ακριβώς στο 1/5 του όγκου του, αφού όλο το οξυγόνο του σωλήνα καταναλώθηκε για την οξείδωση του σιδήρου του σύρματος. 

Και μια άσκηση για το σπίτι: πόσα g σύρματος πρέπει να βάλουμε στον δοκιμαστικό σωλήνα όγκου 20mL ώστε να αντιδράσει όλο το οξυγόνο του σωλήνα και να ανέβει η στάθμη του νερού στο 1/5;

Διονύσης Μάργαρης
Αρχισυντάκτης
21/12/2017 10:28 ΠΜ

Καλημέρα Γιώργο. Βλέπω το ξενυχτίσαμε πειραματιζόμενοιsurprise

Αλλά, εντάξει, για καλό σκοπό!!!

Μια διευκρίνηση:

"Ελέγχω την ακραία περίπτωση με τη διάταξη της φωτό.

Εξαγωγή με καλαμάκι μαζί με το καπάκωμα.

Η φλόγα σβήνει ακαριαία, χωρίς να συμβεί τίποτα."

Δεν κατάλαβα, τι ακριβώς έκανες, αφού ούτε και η εικόνα ήταν διαφωτιστική.