Einfache Heimexperimente mit Gasgesetzen

Die Gasgesetze lassen sich leicht an alltäglichen Haushaltsgegenständen demonstrieren. Diese verwandten wissenschaftlichen Prinzipien beschreiben, wie sich Volumen, Druck und Temperatur eines Gases unter verschiedenen Bedingungen ändern und sind ein Eckpfeiler der Chemie und Physik. Ein Gasgesetz-Experiment zeigt, was mit einer Eigenschaft, wie dem Volumen, passiert, wenn Sie eine andere, wie die Temperatur, ändern, während die verbleibende gleich bleibt. Die hier beschriebenen Experimente sind sicher und kostengünstig und verwenden keine schädlichen Chemikalien, sondern nur Luft und Wasserdampf. Die gleichen Prinzipien funktionieren für jedes gewöhnliche Gas.

Das Experiment mit einem Dosenbrecher demonstriert das Charles’sche Gesetz, das Grundprinzip, dass sich Gase beim Erhitzen ausdehnen und beim Abkühlen zusammenziehen. Sie benötigen eine kleine Getränkedose; Füllen Sie es mit etwa einer halben Unze Wasser. Kochen Sie die Dose etwa eine Minute lang in einem Topf mit Wasser, und Sie werden feststellen, dass Dampf aus der Öffnung der Getränkedose dampft. Nimm die Dose mit einer Zange und stelle sie kopfüber in eine Schüssel mit kaltem Wasser. Die Dose wird sofort zerquetschen. Der Wasserdampf tritt sofort aus der Dose aus, und kaltes Wasser kondensiert den Dampf, wodurch die Dose mit sehr niedrigem Druck im Inneren verbleibt. Es passiert so schnell, dass der normale Luftdruck außerhalb der Dose das Äußere der Dose zerdrückt.

Suchen Sie eine leere Glasflasche, z. B. eine Sodaflasche, und füllen Sie sie mit etwa einer Unze Wasser. Erhitze die Flasche in einem Topf mit Wasser, bis das Wasser darin kocht. Ziehen Sie den Ballon über den Flaschenmund. Wenn die Flasche abkühlt, saugt das Gas den Ballon in die Flasche und beginnt sich in der Flasche aufzublasen. Was passiert ist, dass der Ballon den Wasserdampf in der Flasche eingeschlossen hat und während er die Flasche abkühlt Außenluftdruck ersetzt den Wasserdampf, der jetzt kondensiert und das Innere des of Flasche. Gas dehnt sich beim Erhitzen aus und schrumpft beim Abkühlen, wodurch die Flasche im Vergleich zum Außenluftdruck „leer“ wird. Der Ballon dehnt sich im Inneren der Flasche aus, um den äußeren Luftdruck nach innen zu ermöglichen. Dieses Experiment liefert ein weiteres Beispiel für Charles' Gesetz.

Dieses Experiment demonstriert die Kraft von Druckluft. Leere eine Limoflasche und setze einen Ballon ein. Versuchen Sie, den Ballon in der Flasche aufzublasen. Es ist unmöglich, weil die Luft in der Flasche sitzt. Beim Aufblasen des Ballons drückt er die Luft in der Flasche. Die Luft wird komprimiert, aber auch zurückgedrückt, wie eine Feder. Ihre Lungen können nicht genug Kraft aufbringen, um den Luftdruck in der Flasche zu überwinden. Dieses Experiment veranschaulicht das Boyle-Gesetz, das zeigt, dass man ein Gas komprimieren kann, obwohl es nicht einfach ist.