Οι νόμοι περί φυσικού αερίου είναι εύκολο να αποδειχθούν με καθημερινά είδη οικιακής χρήσης. Αυτές οι σχετικές επιστημονικές αρχές περιγράφουν πώς ο όγκος, η πίεση και η θερμοκρασία ενός αερίου αλλάζουν υπό διάφορες συνθήκες και αντιπροσωπεύουν τον ακρογωνιαίο λίθο της χημείας και της φυσικής. Ένα πείραμα νόμου περί φυσικού αερίου δείχνει τι συμβαίνει σε μια ιδιότητα, όπως ο όγκος, όταν αλλάζετε μια άλλη, όπως η θερμοκρασία, διατηρώντας ταυτόχρονα την υπόλοιπη. Τα πειράματα που περιγράφονται εδώ είναι ασφαλή και φθηνά και δεν χρησιμοποιούν επιβλαβείς χημικές ουσίες, μόνο αέρα και υδρατμούς. Οι ίδιες αρχές ισχύουν για οποιοδήποτε συνηθισμένο αέριο.
Ο θραυστήρας Can
Το πείραμα θραυστήρα κονσέρβας δείχνει τον νόμο του Καρόλου, τη βασική αρχή ότι τα αέρια διαστέλλονται όταν θερμαίνονται και συστέλλονται όταν κρυώνονται. Θα χρειαστείτε ένα μικρό δοχείο σόδας. γεμίστε το με περίπου μισή ουγγιά νερό. Βράστε το δοχείο σε μια κατσαρόλα νερού για περίπου ένα λεπτό και θα παρατηρήσετε ατμούς στον ατμό από το άνοιγμα του κουτιού σόδας. Χρησιμοποιώντας λαβίδες, πιάστε το δοχείο και τοποθετήστε το ανάποδα σε ένα μπολ με κρύο νερό. Το δοχείο θα συνθλίψει αμέσως. Ο υδρατμός βγαίνει αμέσως από το δοχείο και το κρύο νερό συμπυκνώνει τον ατμό, αφήνοντας το δοχείο σε πολύ χαμηλή πίεση μέσα. Συμβαίνει τόσο γρήγορα που η κανονική πίεση αέρα έξω από το κουτί συνθλίβει το εξωτερικό του δοχείου.
Το μπαλόνι στο μπουκάλι
Βρείτε ένα άδειο γυάλινο μπουκάλι, όπως ένα μπουκάλι σόδας, και γεμίστε το με περίπου μια ουγγιά νερό. Σε μια κατσαρόλα με νερό, θερμαίνουμε τη φιάλη μέχρι να βράσει το νερό μέσα. Τεντώστε το μπαλόνι πάνω από το στόμα του μπουκαλιού. Καθώς το μπουκάλι κρυώνει, το αέριο θα απορροφήσει το μπαλόνι στο μπουκάλι και θα αρχίσει να φουσκώνει μέσα στο μπουκάλι. Αυτό που συμβαίνει είναι ότι το μπαλόνι παγιδεύει τους υδρατμούς στο μπουκάλι και καθώς κρυώνει Η εξωτερική πίεση του αέρα αντικαθιστά τον υδρατμό που συμπυκνώνεται και αδειάζει το εσωτερικό του μπουκάλι. Το αέριο διαστέλλεται καθώς θερμαίνεται και συρρικνώνεται καθώς κρυώνει, καθιστώντας το μπουκάλι «κενό» σε σύγκριση με την εξωτερική πίεση του αέρα. Το μπαλόνι διαστέλλεται στο εσωτερικό της φιάλης για να επιτρέψει την εξωτερική πίεση του αέρα προς τα μέσα. Αυτό το πείραμα παρέχει ένα άλλο παράδειγμα του νόμου του Καρόλου.
Το πείραμα συμπίεσης αέρα
Αυτό το πείραμα δείχνει τη δύναμη του πεπιεσμένου αέρα. Αδειάστε ένα μπουκάλι σόδας και τοποθετήστε ένα μπαλόνι. Προσπαθήστε να φουσκώσετε το μπαλόνι μέσα στο μπουκάλι. Είναι αδύνατο λόγω του αέρα που κάθεται μέσα στη φιάλη. Καθώς το μπαλόνι φουσκώνει, συμπιέζει τον αέρα στο μπουκάλι. Ο αέρας συμπιέζεται αλλά επίσης ωθεί προς τα πίσω, σαν ελατήριο. Οι πνεύμονές σας δεν μπορούν να προσφέρουν αρκετή δύναμη για να ξεπεράσουν την πίεση του αέρα στο μπουκάλι. Αυτό το πείραμα απεικονίζει τον νόμο του Boyle, ο οποίος δείχνει ότι μπορείτε να συμπιέσετε ένα αέριο, αν και δεν είναι εύκολο.
