Задание №1.
Свечи одинаковой высоты помещены в перевернутые трехлитровые банки. Одновременно ли потухнут свечи, если одна из банок стоит на столе, а под другую подложены спичечные коробки. Ответ поясните с точки зрения физических законов и явлений, наблюдаемых при этом.______________________________________________________________________
Как известно, горение - сложный физико-химический процесс превращения исходных веществ в продукты сгорания в ходе экзотермических реакций, сопровождающийся интенсивным выделением тепла.
Возьмем две свечи одинаковой длины и закрепим их на деревянных разделочных досках, чтобы не оставить капли воска на столе. Но по сторонам от второй свечи будут лежать два спичечных коробка. Далее ставим сверху трехлитровые банки, в первом случае на доску, а во втором - на спичечные коробки.
Есть мнение, что вторая свеча потухнет много позже первой из-за возникшего давления в банке, которое будет способствовать долгое поступление кислорода в банку. Но я решила избавиться от ложного мнения, в котором сама поначалу заблуждалась, и проделала несколько раз этот опыт.
Между установками двух банок прошло не более 3-4 секунд, которые практически не повлияли на окончательный результат. Во втором же опыте установка банок прошла одновременно.
Итак, что же у меня получилось? Я пришла к выводу, что открытый доступ к кислороду из-за установленных спичечных коробков никак не повлиял на горение свечи. Возможны два варианта:
1) Углекислый газ тяжелее кислорода, следовательно, он будет опускаться в низ банки, а вытесняемый им кислород - в верх банки. Постоянно образующийся углекислый газ будет опускаться вниз, но кислород поступать не будет, так как углекислый газ будет выполнять роль пробки, не дающей проникновению кислорода внутрь банки. И со временем кислород закончится.
2) Теплый воздух будет скапливаться в верху банки и со временем накроет точку горения, перекрыв доступ кислорода к точке горения.
При данных условиях свечи потухли одновременно. Мои наблюдения можно увидеть в ниже прикрепленном видео.
Задание №2.
Свечи различной высоты помещены в перевернутые трехлитровые банки. Одновременно ли потухнут свечи. Ответ поясните с точки зрения физических законов и явлений, наблюдаемых при этом.
______________________________________________________________________
Возьмем ранее использованные свечи, первоначально обрезав вторую свечу примерно на 2/3 от свей длины, и закрепим их на деревянных разделочных досках. Подожжем свечи и поставим сверху трехлитровые банки.
В этот раз снова появляется ложное мнение - вторая (более короткая) свеча потухнет позже первой, ведь снизу кислорода больше.
Но и в этот раз это мнение будет ошибочным. Как известно, углекислый газ, выделяемый при горении, значительно тяжелее кислорода. А это значит, что в результате горения углекислый газ будет опускаться в низ банки, а кислород, вытесняемый углекислым газом - подниматься вверх. В первой банке точка горения находится в верху банки, то есть в первом случае израсходуется почти весь запас кислорода. (Кислород будет вытесняться вверх, где и находится точка горения, но не весь он сгорит, так как выделенного углекислого газа будет много, и он накроет точку горения, завершив тем самым сам процесс горения.)
А во второй же банке, когда углекислый газ будет опускаться вниз, он постепенно и быстрее, чем в первой банке, накроет точку горения и завершит процесс, а оставшийся кислород, вытесненный углекислым газом, будет находиться вверху.
В моем случае свечи потухли одновременно. А это значит, что миф о продолжительном горении второй (более короткой) свечи разрушен.
Мои наблюдения можно увидеть в ниже прикрепленном видео.
Задание №3.
Пронаблюдайте за водой, вытекающей из ванны. В какую сторону и почему закручивается вода? Всегда ли она закручивается в эту сторону? Ответ поясните с точки зрения физических законов и явлений, наблюдаемых при этом.
_______________________________________________________________________
В данном случае вода закручивается против часовой стрелки.
Такое явление называется обратным закручиванием воды при стоке. Считается, что это миф, основанный на неправильном применении эффекта Кориолиса к движению воды в водовороте, возникающему при ее стоке в сливное отверстие раковины или ванны.
Сила Кориолиса - одна из сил инерции, существующая в неинерциальной системе отсчёта из-за вращения и законов инерции, проявляющаяся при движении в направлении под углом к оси вращения.
Бытует мнение, что вода закручивается в разных направлениях в Южном и Северном полушариях Земли, что объясняется вращением Земли и действием силы Кориолиса. На самом же деле направление закручивания воды зависит от формы, поверхности ванны (или раковины). Также есть мнение, что направление закручивания воды зависит и от температуры воды, но направление может зависеть и от того, что вода лилась из разных кранов, что могло приводить к небольшим начальным закручиваниям разного направления.
Мой ответ - вода может закручиваться в разные стороны, то есть и по часовой стрелке, и против.
Задание №4.
Какими дровами: сухими или сырыми лучше топить печи и почему? Когда экономия будет больше. Ответ дайте в виде решения задачи в общем виде.
_____________________________________________________________________
Объём тепла, выделяемый при сгорании дров, зависит от породы дерева и влажности древесины. Влажность снижает теплотворность дров, так как испаряемая вода уносит часть тепловой энергии.
При сгорании сухих дров будет выделено больше теплоты, чем при сгорании сырых дров, но в определенных случаях человеку более удобно использовать сухие и сырые дрова вперемешку (например, для поддержания более длительного процесса горения и поддержания средней температуры - температуры в комнате или же температуры, необходимой для приготовления пищи).
Комментариев нет:
Отправить комментарий