Физика начинается с вопросов - "а что будет если...?" А вопросы - с
наблюдений.
- Как пробудить у внука интерес к наблюдениям?
- Без особых усилий, если сам задаешься вопросами, увлекаешься и
удивляешься)
Неделя минула, вторая пошла, загадка из предыдущего выпуска
осталась не разгадана:
- что не так с жидкостями?
В одном комменте заметили, что масло на дне сидит, что за
химия?
Но дело не в химии - в чистой физике.
Масло растительное обыкновенное и вода как вода.
Масляное пятно в нормальных условиях
Плавает там где ему и положено - на поверхности.
Но, проделывая опыт с листочком и атмосферным давлением, стаканчик
накрыли бумагой -
масло к ней и прилипло,
Подобно водяной капле - только "вверх ногами": должно бы
всплыть,
но замешкалось, пристало к бумажной поверхности.
- А что будет с капельками воды в масле?
- Упадут на дно, вода же тяжелее..
Нальем слой масла поверх воды (чтоб лишнего не тратить) -
Выпустим из трубочки несколько капель воды -
ей пристало бы тонуть в масле, но - капли зависают, как дождинки
под карнизом.
Если добавлять к каждой по чуть-чуть воды сверху - набухают,
растягиваются и отрываются -
точно как классическая капель.
Постепенно один за другим водяные шарики отделяются от поверхности,
опускаются, но - вместо того,
чтоб нырнуть в родную водную среду - оседают на границе масла и
воды забавными лепешками)
(розовые - чуть подкрашенные, чтоб на снимке отличить от случайных воздушных пузырьков)
Краска рассеивается, шарики обесцвечиваются, но живут еще достаточное время, чтобы не спеша рассматривать их превращение.
Если повезет с размерами, можно наблюдать занятное явление:
самая толстая капля "протекает" сквозь границу слоев,
под ней образуется заметный бугорок,
Разбухает.. и, если снизу постучать по стаканчику -
капля отрывается и снова всплывает!
- Но ведь это же всё вода, как же она держится
такими "плюшечками", не сливаясь с общим водным
массивом?
Трудно поймать фокус внутри водно-масляной среды.
Если повторите опыт живьем и присмотритесь - даже на глаз заметно,
что капли
не просто так, а в тонкой масляной оболочке. И друг с другом не
слипаются.
Настоящие водяные антипузыри!
Вопрос для внука:
- Что гуще вода или масло? А что тяжелее?
Пачка масла прекрасно плавает даже прямо в пачке,
Декоративная свеча дрейфует без подставки,
жидкий жир неизменно собирается на поверхности супа.
Т.е. то что гуще ("по-науке" - имеет большую вязкость ) при этом может быть легче.
Масляные или парафиновые молекулы, сложносочиненные и разлапистые -
Из-за этого слои вязких жидкостей не так охотно сдвигаются при
переливании или помешивании ложкой,
как населенные маленькими-шустрыми молекулами слои воды; жир или
расплавленный парафин
плещутся вяло, перетекают медленно - и кажутся тягучими: мы считаем
их более "густыми",
но водяные молекулы зато сидят более плотно - стакан воды тяжелее,
чем стакан масла: у воды больше плотность
.
Лак для ногтей, уж на что, казалось бы, густой и вязкий - но и он
легче воды!
- плавает на воде, как масляная пленка
И так же как масло, его можно собрать на бумагу - остается практически чистая водная поверхность -
А если накрыть прозрачным пластиком - лаковые узоры на него скопируются.
Моющее средство оказывается тяжелей воды,
мыльная жидкость змеится медленно оседая, будто паста из тюбика
Брусок мыла тоже тонет. Плавает мыло только в виде пены.
Чтоб самые младшие зрители не заскучали - дунем в трубочку:
был раствор на донышке - эк его разнесло!
аж крышу снесло:)
~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~
Пусть имеется масляное пятно,
капнем в него воды (подкрашенной, для пущей эффектности чтоб
лучше было заметно)
Плавает.
- В стакане не какие-то особенные были условия, эффект стабильно
проявляется
независимо от количества жидкости.
А теперь попробуем добавить каплю моющего средства.
По началу она образует выпуклость так же как и вода, плавает на
поверхности пятна.
Но вскоре начинает опускаться на дно, расталкивая масляную среду
Как при стирке - мыло подбирается под жирное пятно
И его сносит водой!
~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~
Развлечение для начинающих физиков: покрасим воду!
Удастся ли покрасить пену?
Малышам лет с двух неизменно нравится -
была вода прозрачная, стала желтая. Добавили синего - стала
зеленая!
Была на дне бутылки, капнули мыла, потрясли - пена доверху.
Волшебство, не иначе)
На просвет пена цветная. Если присмотреться: там где воздушные
пузырьки - там она белая,
а где с пеной поднялись частички воды - там и краска
проглядывает.
Заметно, как вода постепенно стекает, пена светлеет, пока не
сделается повсюду белая.
Воду можно взболтать и без мыла, она пузырится, но быстро оседает.
- А масло так можно вспенить?
Если резко-резко, сильно-сильно потрясти бутылочку?
Немного мелких-примелких пузырьков образуется, на пену совсем не
похоже..
- Что если в воду добавить масла вместо мыла?
На крем больше похоже или на майонез! =)
~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~ ~-.-~
Студия начинающего Поллака:
Капаем и сочиняем узоры
Белые просветы внутри цветных и клубящиеся усы получаются, если
прикасаться к
красочным пятнам зубочисткой, предварительно обмакнув ее в жидкое
мыло -
Практикум для юного экспериментатора:
Трубочка вместо пипетки!
Опустить в воду. Естественно, трубочка наполнится вровень с уровнем жидкости.
Зажать пальцем верхнее отверстие и - можно поднимать - вода никуда
не денется!
(Масло таким же образом прекрасно набирается, что угодно - спирт,
уксус)
Стоит отпустить палец - тут же выливается.
Загадка?
Нет, еще не загадка,
Загадка этого выпуска: "Легче стереть салфеткой или смыть
водой?"
Помните, откуда это и о чем речь? И кто прав на самом деле?
Приведена таблица плотности жидкостей при различных температурах и атмосферном давлении для наиболее распространенных жидкостей. Значения плотности в таблице соответствует указанным температурам, допускается интерполяция данных.
Множество веществ способны находится в жидком состоянии. Жидкости – вещества различного происхождения и состава, которые обладают текучестью, — они способны изменять свою форму под действием некоторых сил. Плотность жидкости – это отношение массы жидкости к объёму, который она занимает.
Рассмотрим примеры плотности некоторых жидкостей. Первое вещество, которое приходит в голову при слове «жидкость» — это вода. И это вовсе не случайно, ведь вода является самой распространённой субстанцией на планете, и поэтому её можно принять за идеал.
Равна 1000 кг/м 3 для дистиллированной и 1030 кг/м 3 для морской воды. Поскольку данная величина тесно взаимосвязана с температурой, стоит отметить, что данное «идеальное» значение получено при +3,7°С. Плотность кипящей воды будет несколько меньше – она равна 958,4 кг/м 3 при 100°С. При нагревании жидкостей их плотность, как правило, уменьшается.
Плотность воды близка по значению различным продуктам питания. Это такие продукты, как: раствор уксуса, вино, 20%-ные сливки и 30%-ная сметана. Отдельные продукты оказываются плотнее, к примеру, яичный желток — его плотность равна 1042 кг/м 3 . Плотнее воды оказывается, например, : ананасовый сок – 1084 кг/м 3 , виноградный сок – до 1361 кг/м 3 , апельсиновый сок — 1043 кг/м 3 , кока-кола и пиво – 1030 кг/м 3 .
Многие вещества по плотности уступают воде. К примеру, спирты оказываются гораздо легче воды. Так плотность равняется 789 кг/м 3 , бутилового – 810 кг/м 3 , метилового — 793 кг/м 3 (при 20°С). Отдельные виды топлива и масла обладают ещё более низкими значениями плотности: нефть — 730-940 кг/м 3 , бензин — 680-800 кг/м 3 . Плотность керосина составляет около 800 кг/м 3 , — 879 кг/м 3 , мазута – до 990 кг/м 3 .
Жидкость | Температура, °С |
Плотность жидкости, кг/м 3 |
---|---|---|
Анилин | 0…20…40…60…80…100…140…180 | 1037…1023…1007…990…972…952…914…878 |
(ГОСТ 159-52) | -60…-40…0…20…40…80…120 | 1143…1129…1102…1089…1076…1048…1011 |
Ацетон C 3 H 6 O | 0…20 | 813…791 |
Белок куриного яйца | 20 | 1042 |
20 | 680-800 | |
7…20…40…60 | 910…879…858…836 | |
Бром | 20 | 3120 |
Вода | 0…4…20…60…100…150…200…250…370 | 999,9…1000…998,2…983,2…958,4…917…863…799…450,5 |
Вода морская | 20 | 1010-1050 |
Вода тяжелая | 10…20…50…100…150…200…250 | 1106…1105…1096…1063…1017…957…881 |
Водка | 0…20…40…60…80 | 949…935…920…903…888 |
Вино крепленое | 20 | 1025 |
Вино сухое | 20 | 993 |
Газойль | 20…60…100…160…200…260…300 | 848…826…801…761…733…688…656 |
20…60…100…160…200…240 | 1260…1239…1207…1143…1090…1025 | |
ГТФ (теплоноситель) | 27…127…227…327 | 980…880…800…750 |
Даутерм | 20…50…100…150…200 | 1060…1036…995…953…912 |
Желток яйца куры | 20 | 1029 |
Карборан | 27 | 1000 |
20 | 802-840 | |
Кислота азотная HNO 3 (100%-ная) | -10…0…10…20…30…40…50 | 1567…1549…1531…1513…1495…1477…1459 |
Кислота пальмитиновая C 16 H 32 O 2 (конц.) | 62 | 853 |
Кислота серная H 2 SO 4 (конц.) | 20 | 1830 |
Кислота соляная HCl (20%-ная) | 20 | 1100 |
Кислота уксусная CH 3 COOH (конц.) | 20 | 1049 |
Коньяк | 20 | 952 |
Креозот | 15 | 1040-1100 |
37 | 1050-1062 | |
Ксилол C 8 H 10 | 20 | 880 |
Купорос медный (10%) | 20 | 1107 |
Купорос медный (20%) | 20 | 1230 |
Ликер вишневый | 20 | 1105 |
Мазут | 20 | 890-990 |
Масло арахисовое | 15 | 911-926 |
Масло машинное | 20 | 890-920 |
Масло моторное Т | 20 | 917 |
Масло оливковое | 15 | 914-919 |
(рафинир.) | -20…20…60…100…150 | 947…926…898…871…836 |
Мед (обезвоженный) | 20 | 1621 |
Метилацетат CH 3 COOCH 3 | 25 | 927 |
20 | 1030 | |
Молоко сгущенное с сахаром | 20 | 1290-1310 |
Нафталин | 230…250…270…300…320 | 865…850…835…812…794 |
Нефть | 20 | 730-940 |
Олифа | 20 | 930-950 |
Паста томатная | 20 | 1110 |
Патока вареная | 20 | 1460 |
Патока крахмальная | 20 | 1433 |
ПАБ | 20…80…120…200…260…340…400 | 990…961…939…883…837…769…710 |
Пиво | 20 | 1008-1030 |
ПМС-100 | 20…60…80…100…120…160…180…200 | 967…934…917…901…884…850…834…817 |
ПЭС-5 | 20…60…80…100…120…160…180…200 | 998…971…957…943…929…902…888…874 |
Пюре яблочное | 0 | 1056 |
(10%-ный) | 20 | 1071 |
Раствор поваренной соли в воде (20%-ный) | 20 | 1148 |
Раствор сахара в воде (насыщенный) | 0…20…40…60…80…100 | 1314…1333…1353…1378…1405…1436 |
Ртуть | 0…20…100…200…300…400 | 13596…13546…13350…13310…12880…12700 |
Сероуглерод | 0 | 1293 |
Силикон (диэтилполисилоксан) | 0…20…60…100…160…200…260…300 | 971…956…928…900…856…825…779…744 |
Сироп яблочный | 20 | 1613 |
Скипидар | 20 | 870 |
(жирность 30-83%) | 20 | 939-1000 |
Смола | 80 | 1200 |
Смола каменноугольная | 20 | 1050-1250 |
Сок апельсиновый | 15 | 1043 |
Сок виноградный | 20 | 1056-1361 |
Сок грейпфрутовый | 15 | 1062 |
Сок томатный | 20 | 1030-1141 |
Сок яблочный | 20 | 1030-1312 |
Спирт амиловый | 20 | 814 |
Спирт бутиловый | 20 | 810 |
Спирт изобутиловый | 20 | 801 |
Спирт изопропиловый | 20 | 785 |
Спирт метиловый | 20 | 793 |
Спирт пропиловый | 20 | 804 |
Спирт этиловый C 2 H 5 OH | 0…20…40…80…100…150…200 | 806…789…772…735…716…649…557 |
Сплав натрий-калий (25%Na) | 20…100…200…300…500…700 | 872…852…828…803…753…704 |
Сплав свинец-висмут (45%Pb) | 130…200…300…400…500..600…700 | 10570…10490…10360…10240…10120..10000…9880 |
жидкое | 20 | 1350-1530 |
Сыворотка молочная | 20 | 1027 |
Тетракрезилоксисилан (CH 3 C 6 H 4 O) 4 Si | 10…20…60…100…160…200…260…300…350 | 1135…1128…1097…1064…1019…987…936…902…858 |
Тетрахлордифенил C 12 H 6 Cl 4 (арохлор) | 30…60…150…250…300 | 1440…1410…1320…1220…1170 |
0…20…50…80…100…140 | 886…867…839…810…790…744 | |
Топливо дизельное | 20…40…60…80…100 | 879…865…852…838…825 |
Топливо карбюраторное | 20 | 768 |
Топливо моторное | 20 | 911 |
Топливо РТ | 836…821…792…778…764…749…720…692…677…648 | |
Топливо Т-1 | -60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200 | 867…853…824…819…808…795…766…736…720…685 |
Топливо Т-2 | -60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200 | 824…810…781…766…752…745…709…680…665…637 |
Топливо Т-6 | -60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200 | 898…883…855…841…827…813…784…756…742…713 |
Топливо Т-8 | -60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200 | 847…833…804…789…775…761…732…703…689…660 |
Топливо ТС-1 | -60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200 | 837…823…794…780…765…751…722…693…879…650 |
Углерод четыреххлористый (ЧХУ) | 20 | 1595 |
Уроторопин C 6 H 12 N 2 | 27 | 1330 |
Фторбензол | 20 | 1024 |
Хлорбензол | 20 | 1066 |
Этилацетат | 20 | 901 |
Этилбромид | 20 | 1430 |
Этилиодид | 20 | 1933 |
Этилхлорид | 0 | 921 |
Эфир | 0…20 | 736…720 |
Эфир Гарпиуса | 27 | 1100 |
Низкими показателями плотности отличаются такие жидкости, как: скипидар 870 кг/м 3 ,
Оказывается можно ходить по воде! В Турции есть соленое озеро по которому летом ходят пешком. Соль покрывает его поверхность, словно корка льда.
А еще жуки-плавунцы могут бегать по воде . Но это совсем другая история...
Вернемся к соли. Можно устроить маленькое соленое озеро дома.
Проведем эксперимент. Для этого нам понадобятся 3 литровые банки, 3 сырых яйца и конечно соль. Узнали? Кажется, все в детстве заставляли плавать яйца в воде
Наливаем обычную воду в банки. В одну из них добавляем 2 столовые ложки соли, в другую — 5 ложек соли. Все хорошенько размешиваем и опускаем яйца в воду.
- В банке с пресной водой яйцо утонет.
- В банке с небольшим количеством соли яйцо будет плавать в середине банки.
- А в крутом соляном растворе яйцо всплывет на поверхность.
Почему так происходит?
Соленая вода плотнее, тяжелее, чем обычная, пресная. Вот она и держит яйцо на поверхности. Вот так и в соленом озере можно лежать на волнах, как на диване и читать книжку Все дело в плотности воды.
Налили в стакан немного воды. Потом опустили в воду пробку и кусочек парафиновой свечи. Они, как кораблики, держались на поверхности воды. Долили в стакан масло. Получилось, что пробка продолжала плавать на поверхности, но уже масла, а парафин опустился ниже в слой масла.
Почему так произошло?
Масло легче воды, вот оно и располагается выше воды. Пробка легче масла, а парафин легче воды, но тяжелее масла. Вот такая легко-тяжелая история:)
Зная плотность некоторых веществ, придумайте свои многослойные жидкости. Плотность указана в г /cм 3
- Мед 1,35
- Глицерин 1,30
- Молоко цельное 1,03
- Вода чистая 1,00
- Масло подсолнечное 0,93
- Лед 0,90
- Спирт 0,80
- Бензин 0,71
- Пробка 0,24
Посмотрите еще наш опыт о плотности веществ:)
Опыты бывают разные и не только с жидкостями. А опыты с плотностями мы с вами сегодня уже провели. Поэтому хочу ПОДАРИТЬ вам сборник опытов со звуком . Добавьте в свою жизнь громкости, звонкости и немного контролируемого шума. Поверьте, это очень интересно.
Удачных экспериментов! Наука – это весело!