Schůzka KMD při Gymnáziu Cihelní ve Frýdku-Místku: Podtlak se svíčkou
Na schůzce KMD při Gymnáziu Cihelní ve Frýdku-Místku jsme se tentokrát věnovali pokusu s tlakem vzduchu a změnou teploty. Vytvořili jsme jednoduchý pokus se svíčkou, sklenicí a vodou. Cílem schůzky bylo ukázat, že při zahřívání a následném ochlazování vzduchu se mění tlak uvnitř sklenice.
Pomůcky:
K pokusu jsme použili talíř, vodu, malou svíčku, zápalky nebo zapalovač a průhlednou sklenici.
Postup:
Nejprve jsme na talíř nalili malé množství vody. Doprostřed talíře jsme postavili malou svíčku a zapálili ji. Poté jsme svíčku opatrně přiklopili průhlednou sklenicí tak, aby okraj sklenice stál ve vodě. Nakonec jsme pozorovali, co se stane s plamenem a s hladinou vody uvnitř sklenice.
Pozorování:
Zjistili jsme, že svíčka po chvíli zhasla. Zároveň se voda začala zvedat dovnitř sklenice. Hladina vody uvnitř sklenice byla vyšší než hladina vody na talíři mimo sklenici.
Vysvětlení:
Při hoření svíčky se vzduch uvnitř sklenice zahříval. Teplejší vzduch se rozpínal a část vzduchu mohla uniknout ven kolem okraje sklenice přes vodu. Když svíčka zhasla, vzduch uvnitř sklenice se začal ochlazovat. Při ochlazování se tlak vzduchu uvnitř sklenice zmenšil.
Vnější atmosférický tlak potom působil na vodu na talíři a zatlačil ji dovnitř sklenice. Voda tedy nestoupala proto, že by ji svíčka „nasála“, ale proto, že uvnitř sklenice vznikl nižší tlak než v okolí.
Závěr:
Zjistili jsme, že změna teploty vzduchu může ovlivnit tlak v uzavřeném prostoru. Po zhasnutí svíčky se vzduch uvnitř sklenice ochladil, tlak se snížil a atmosférický tlak zatlačil vodu dovnitř sklenice. Pokus nám ukázal, že tlak vzduchu může mít viditelné účinky.
Otázky a odpovědi k pokusu:
- Proč svíčka pod sklenicí zhasla?
Svíčka zhasla, protože ve sklenici postupně ubyl kyslík potřebný k hoření. - Proč se voda zvedla dovnitř sklenice?
Voda se zvedla proto, že uvnitř sklenice vznikl nižší tlak než v okolí a atmosférický tlak ji zatlačil dovnitř. - Co se dělo se vzduchem při hoření svíčky?
Vzduch se zahříval a rozpínal. Část vzduchu mohla uniknout ven kolem okraje sklenice. - Co se stalo po zhasnutí svíčky?
Vzduch uvnitř sklenice se začal ochlazovat a tlak uvnitř sklenice se snížil. - Co tlačilo vodu do sklenice?
Vodu do sklenice tlačil vnější atmosférický tlak. - Vznikl ve sklenici úplný vakuový prostor?
Ne, nevzniklo úplné vakuum. Ve sklenici byl jen nižší tlak než v okolním vzduchu. - Proč je lepší použít průhlednou sklenici?
Díky průhledné sklenici můžeme dobře pozorovat plamen svíčky i stoupání hladiny vody. - Kde se s podobným jevem setkáváme v běžném životě?
S podobným jevem se setkáváme například u přísavek, při změnách tlaku v uzavřených nádobách nebo při nasávání kapaliny brčkem.
Zapsal Tomáš Urbánek
