by 
Το δοχείο έχει όγκο 0,5 L.
Μία αντίσταση διαρρέεται από ρεύμα επί 30 δευτερόλεπτα.
Ο αέρας μέσα στο δοχείο ζεσταίνεται και δραπετεύει από κάτω.
Όταν ο αέρας κρυώσει παρατηρείται άνοδος της στάθμης του νερού, έτσι ώστε αυτή να είναι ίση με το 1/6 του ύψους του δοχείου.
Πόση θερμότητα περίπου πρόσφερε η αντίσταση στον αέρα;
Πολύ νερό …. πήρε την ανηφόρα
Άσε να μιλάνε για τα ποτάμια….
(Τελικά γράφαμε παράλληλα)
Νερό, χωρίς κεράκι όμως!! Πού πήγε το κεράκι; (Ταιριάζει και με το κλίμα των ημερών…..)
Φυσικά καταλαβαίνεις Κατερίνα γιατί εξορίστηκε το κεράκι.
Η απουσία του αποκλείει κάθε χημική αντίδραση. Έτσι επιτυγχάνουμε το ίδιο αποτέλεσμα που πέτυχα με το ρεσώ.
Οπότε η θέρμανση του αέρα (στην παρούσα περίπτωση) είναι κύριος παράγων ή αμελητέος παράγων;
Αν η απόδοση υπολογιζόταν στα 0,3 Watt θα δεχόμουν ότι αποτελεί τον κύριο παράγοντα.
Διαβάζω από τον Παναγιώτη Κουμαρά:
Σημειώνεται τέλος ότι δε ζεσταίνεται αισθητά ο αέρας μέσα στο ποτήρι.
Αποδέχτηκα την φράση. Για να γίνει πιο φανερή έψαξα να βρω βάζο 3 λίτρων. Μη διαθέτοντας τέτοιο τη βόλεψα με 3/4 του λίτρου.
Πιστεύω πως και σε τεράστιο βάζο θα έχουμε αισθητή άνοδο, που δεν θα μπορέσει η θέρμανση να εξηγήσει.
Γιάννη, πολύ καλός ο συλλογισμός σου!!
Το κατά πόσον η θέρμανση του αέρα επηρεάζει το τελικό αποτέλεσμα εξαρτάται από τις συνθήκες του πειράματος και βέβαια δεν είναι πάντα ο κύριος παράγοντας. Εκεί δεν καταλήγουμε;
Ναι αυτό πιστεύω. Μια έντονη θέρμανση θα δώσει στο φαινόμενο μια "εξήγηση βεντούζας".
Μια περίπτωση μικρού κεριού και μεγάλου δοχείου, θα πρέπει να εξηγηθεί διαφορετικά.
Δεν γνωρίζω το πως.
Καλησπέρα
Αυτό το "ο αέρας δραπετεύει από κάτω" το έχω ξαναδιαβάσει αλλά …
μπουρμπουλήθρες δεν περιγράφει κανείς και …απορώ για την διδικασία δραπέτευσης . Διάχυση ;
Δηλαδή είναι απάτη όλα τα πειράματα στα οποία συλλέγεται αέριο πάνω από ανεστραμμένο σωλήνα εντός διαλύματος . … Και στη συσκευή Ηοffman δραπετεύουν αέρια ;
Τέλος πάντων … έτσι κι αλλιώς δραπέτευσαν λιγότερο από 5% των κρατούμενων
Για ένα διευθυντή φυλάκισης αερίων σε δοκιμαστικό σωλήνα σχολικού εργαστηρίου ας πούμε ότι είναι εντός των ορίων σφάλματος …Οπότε
νομίζω ότι κατά τ΄άλλα ο Γιάννης έχει δίκιο στις προσεγγίσεις του.
Γιάννη είσαι απολαυστικός στην αφήγησή σου, θίγοντας καταστάσεις Φυσικής σε απλή λαϊκή διάλεκτο, κατανοητή από τον καθέναν!
Μιά απορία μου: Εξετάζεις την απορρόφηση θερμότητας από τον αέρα στο δοχείο, αναφέροντας ότι το 0,125W είναι πολύ μακριά από τα 2W που απέδωσε η αντίσταση. Νομίζω παραβλέπεις ένα σημαντικό παράγοντα:
Δεν συνυπολογίζεις τη μεταφορά θερμότητας από το αέριο στο υγρό και στα τοιχώματα του δοχείου, και από εκεί στο περιβάλλον . Γιατί να μην έγινε αυτό;
Εγώ δίνω την εξής (θεωρητική!) εξήγηση: θερμαίνοντας τον αέρα με την αντίσταση, μέρος αυτής μεταφέρεται και στο νερό και στα τοιχώματα. Επίσης λιγοστεύουν και τα moles του αέρα , αφού μέρος των μορίων που έχουν αυξημένη κινητική ενέργεια , εισχωρεί στο νερό και δεν επανέρχεται ξανά. Δημιουργείται υποπίεση στον αέρα που εμπεριέχει τώρα και υδρατμούς , κι έτσι όταν κρυώσει ,μειώνεται ο όγκος του, αφού ανεβαίνει η στάθμη του νερού.
Υπολογισμοί είναι δύσκολο να γίνουν σε πολυπαραγοντικό φαινόμενο! Η κατάσταση που δημιουργείται είναι δυναμική, και συμβαίνουν ενδιάμεσα φαινόμενα, όπου ο κάθε παράγοντας-μεταβλητή, αν ιεραρχηθεί ως προς την τελική έκβαση του φαινομένου, δίνει τη δική του συμβολή. Δεν είναι εύκολο επίσης να γίνει ποσόστοση του κάθε παράγοντα, και μόνο το πείραμα και η παρακολούθηση της δυναμικής κατάστασης με κατάλληλους αισθητήρες , θα μπορούσε να δώσει απαντήσεις που άπτονται της πραγματικότητας. Αλλιώς , όλοι μας θεωρητικολογούμε! Ίσως αν μπορούσαν να μετρηθούν οι παράγοντες που προείπα, στα πειραματικά δεδομένα, να είχαμε ρόλο για την εξήγησή τους.
Πρόδρομε ακόμα χειρότερα αν είχαμε μεταφορά θερμότητας προς το υγρό.
Θα θέλαμε ισχύ ίσως 4 Watt και έχουμε ρεσώ ίσως τω 0,125 Watt.
Τείνω να πιστέψω πως οι πειπτώσεις του κεριού του δικού μου πειράματος, του Φασουλόπουλου και της Κατερίνας έχουν χημική εξήγηση.
Στο δικό σου πείραμα Γιάννη, πως μπαίνει η Χημεία; Στα άλλα που αναφέρεις ναί, γιατί γίνονται καύσεις. Στο δικό σου δεν νομίζω ότι έχουμε καμιά χημική μεταβολή !
Κατά τη διάρκεια θέρμανσης του αέρα έχουμε άνοδο του νερού; Ή η άνοδος συμβαίνει μετά την ψύξη; Έχει σημασία αυτό, κατά την άποψή μου.
Αν συμβαίνει το πρώτο, τότε θα πρέπει να λιγοστεύουν τα moles του αέρα, αφού PV=nRT . ( Το Τ αυξάνεται, το Ρ αυξάνεται λόγω αύξησης της μέσης κινητικής ενέργειας των μορίων, το V μειώνεται, άρα το n ίσως να μειώνεται.)
Αν συμβαίνει το δεύτερο, με δεδομένο ότι στη διάρκεια της θέρμανσης δεν έχουμε μεταβολή του όγκου, έχουμε αύξηση της θερμοκρασίας Τ , αύξηση της πίεσης Ρ, οπότε για τα moles n δεν μπορούμε να αποφανθούμε.
Όταν ψυχθεί ο αέρας και παρατηρήσουμε άνοδο του νερού, άρα μείωση όγκου, με δεδομένο ότι το Τ είναι ίσο με το αρχικό, έχουμε υποπίεση του αέρα, άρα έχουμε λιγότερα moles αέρα τελικά.
Τί έγινε; Μόρια αέρα στη διάρκεια της θέρμανσης, εισχωρήσανε στο νερό και δεν ξαναβγήκαν, ενώ ταυτόχρονα σχηματίσθηκαν και υδρατμοί λόγω υποπίεσης. Όμως το Mr των υδρατμών είναι μικρότερο από του Ο2 και του Ν2 , δηλαδή έχουμε μικρότερης μάζας μόρια στην ίδια θερμοκρασία, η ενεργός τους ταχύτητα μεγαλύτερη, δικαιολογείται έτσι η μείωση της πίεσης,άρα άνοδος του νερού.
Τέλος πάντων εικοτολογώ(!) Χρονιάρες μέρες!
Το φαινόμενο είναι αρκετά πολύπλοκο με αρκετές μεταβλητές-παραμέτρους που συμμετέχουν, δεν είμαστε σε θέση να τους διατάξουμε με ποσόστωση , γιατί το σύστημα είναι δυναμικό στη χρονική διάρκειά του, και εικοτολογούμε!
ΚΑΛΑ ΧΡΙΣΤΟΎΓΕΝΝΑ ΣΕ ΟΛΟΥΣ, ΑΓΑΠΗ ΣΤΟΝ ΚΟΣΜΟ, ΓΙΑΤΊ ΑΥΤΗ ΕΙΝΑΙ ΚΙΝΗΤΗΡΙΑ ΔΥΝΑΜΗ ΑΓΑΘΩΝ!
Καλημέρα Πρόδρομε.
Η Χημεία δεν έχει σχέση με την παρούσα ανάρτηση φυσικά. Ακριβώς γι αυτό "έβαλα" αντίσταση. Η Χημεία εμπλέκεται στο "πείραμα" που βιντεοσκόπησε ο γιος μου και ανάρτησα. Η Χημεία εμπλέκεται και στα πειράματα Φασουλόπουλου και Κατερίνας.
Η παρούσα ανάρτηση (όχι πείραμα) έναν στόχο είχε. Να υπολογίσει χοντρικά την θερμότητα που απαιτείται και την ισχύ που πρέπει να έχει το κεράκι ώστε η εξήγηση να είναι θερμική. Η ισχύς υπολογιζόταν τόσο μεγάλη ώστε αποκλείεται να την διέθετε ένα ρεσώ.
Έτσι υποστήριξα ότι στα πειράματα με μεγάλο δοχείο πρέπει να αποκλείσουμε σχεδόν θερμικές εξηγήσεις και να στραφούμε σε εξηγήσεις με τα πρόϊόντα της καύσης και την μετέπειτα "πορεία" τους.