Schůzka KMD při Gymnáziu Cihelní ve Frýdku-Místku: Tančící popcorn
Na schůzce KMD při Gymnáziu Cihelní ve Frýdku-Místku jsme se tentokrát věnovali pokusu s bublinkovou vodou a oxidem uhličitým. Vytvořili jsme jednoduchý pokus s kukuřičnými zrny, rozinkami a perlivou vodou. Cílem schůzky bylo ukázat, že bublinky plynu se mohou zachytit na povrchu malých těles a změnit jejich pohyb ve vodě.
Pomůcky:
K pokusu jsme použili sklenici, bublinkovou vodu, kukuřičná zrna a rozinky.
Postup:
Nejprve jsme do sklenice nalili bublinkovou vodu. Poté jsme do sklenice vložili rozinky a kukuřičná zrna. Následně jsme pozorovali, jak se jednotlivé kousky ve vodě pohybují.
Pozorování:
Zjistili jsme, že kukuřičná zrna a rozinky nejprve klesly ke dnu. Po chvíli se na jejich povrchu začaly zachytávat bublinky oxidu uhličitého. Když se bublinek zachytilo dostatečné množství, zrna se začala zvedat směrem k hladině. U hladiny bublinky praskly nebo se oddělily, a proto zrna znovu klesla dolů. Tento pohyb se několikrát opakoval.
Vysvětlení:
Bublinková voda obsahuje rozpuštěný oxid uhličitý (CO₂). Ten se postupně uvolňuje ve formě bublinek. Bublinky se zachytávají na povrchu rozinek a kukuřičných zrn. Tím se zvětší jejich celkový objem, ale hmotnost se výrazně nezmění, takže se jejich průměrná hustota zmenší.
Když je průměrná hustota zrn s bublinkami menší než hustota vody, začnou stoupat vzhůru. U hladiny se bublinky uvolní nebo prasknou. Zrna tím ztratí část vztlaku navíc, jejich průměrná hustota se opět zvětší a klesnou ke dnu.
Závěr:
Zjistili jsme, že bublinky oxidu uhličitého mohou nadnášet malé předměty ve vodě. Pokus nám ukázal, že pohyb kukuřičných zrn a rozinek závisí na vztlakové síle, hustotě a množství bublinek zachycených na jejich povrchu.
Otázky a odpovědi k pokusu:
- Proč kukuřičná zrna a rozinky nejprve klesly ke dnu?
Protože jejich hustota byla větší než hustota vody. - Jaký plyn byl v bublinkové vodě?
V bublinkové vodě byl oxid uhličitý (CO₂). - Proč se zrna začala zvedat k hladině?
Protože se na jejich povrchu zachytily bublinky oxidu uhličitého, které je nadlehčily. - Proč zrna u hladiny zase klesla dolů?
Protože bublinky u hladiny praskly nebo se oddělily a zrna ztratila vztlak navíc. - Co se měnilo, když se na zrnech zachytily bublinky?
Zvětšil se jejich celkový objem a zmenšila se jejich průměrná hustota. - S jakou fyzikální silou tento pokus souvisí?
Pokus souvisí se vztlakovou silou. - Proč se pohyb opakoval?
Protože se na zrnech znovu zachytávaly bublinky, které je vynesly nahoru, a u hladiny se zase oddělily. - Kde se s podobným jevem setkáváme v běžném životě?
S podobným jevem se setkáváme například u bublinek v limonádě, perlivé vodě nebo při kynutí těsta, kde vznikající plyn mění objem směsi.
Zapsal Ladislav Soročin
