Занимательная физика в вопросах и ответах.
Сайт  Елькина Виктора. 
  Заслуженный учитель РФ.   Учитель-методист. 
     Занимательная физика   А знаете ли Вы?    Физика в походе    Биофизика    Биографии   Астрономия 
 Физика  и  поэзия      Народная мудрость     Необычные явления    Форум   Физика  и  техника
Радиотехника для всех   Бочка Паскаля   Занимательные опыты  Оптика  Шаровая  молния
Ссылки   Старинные  задачи   Сообразилки

Медицинский шприц в  опытах.   

 1. Пальцем левой руки закрывают отверстие шприца емкостью 10–20 мл, а правой рукой давят на шток поршня. При небольшом усилии объем воздуха можно сократить в 3–4 раза. Отпускают шток поршня и наблюдают расширение воздуха почти до прежнего объема. 

Наполняют шприц водой и повторяют опыт. Все попытки сжать воду не приводят к успеху. Почему так происходит?

Ответ Сжимаемость воздуха и несжимаемость воды.

2. Берут стеклянный стаканчик и наполняют его наполовину чистой водой. Набирают в шприц (без иголки) 10 мл раствора медного купороса (или марганцовки) и погружают его в стаканчик. Осторожно и плавно выжимают из шприца раствор – и в стаканчике получают четкую границу раздела между чистой водой и раствором. Спустя несколько часов обнаруживают небольшую размытость границы раздела. Какое это  явление? От чего оно зависит?

Ответ.  Диффузия в жидкостях. Зависимость скорости диффузии в жидкостях от температуры демонстрируют так же, но с горячей водой. Для обнаружения указанной зависимости стаканчики с холодной и горячей водой ставят рядом.

3. Соединяют короткой резиновой трубочкой два шприца со вдвинутыми не до конца поршнями. Один шприц закрепляют внизу, например, в лапке штатива, другой держат в руках, повыше. К штоку нижнего шприца прикрепляют проволочку с петелькой, к петельке подвешивают гирю. Под тяжестью гири поршень шприца движется вниз. Поднимая вверх поршень верхнего шприца, наблюдают что, гиря движется вверх. Почему гиря поднимается?

 Ответ. Так как поршень верхнего шприца поднимают (увеличивают объем воздуха т.е. понижают давление), то вследствие действия атмосферного давления на поршень нижнего шприца, происходит поднятие гири.

4. С помощью короткой резиновой трубочки соединяют два шприца. В один из них вместо поршня вставляют резиновую пробку с ртутным или электрическим термометром. При сжатии воздуха с помощью второго шприца наблюдают повышение температуры в цилиндре первого шприца. При разрежении воздуха наблюдают понижение температуры. Что происходит?

Ответ.Изменение внутренней энергии воздуха при совершении работы.

5. Колбу емкостью 250 мл заполняют водой примерно на 3/4 объема и затыкают резиновой пробкой со сквозным отверстием. Колбу закрепляют в лапке штатива так, чтобы под нее можно было подвести пламя горелки. После того как вода закипит, уменьшают нагревание (колбу поднимают), чтобы кипение было неинтенсивным. Вставляют в отверстие пробки шприц, например, емкостью 100 мл, и увеличивают давление в колбе, вдвигая поршень. Кипение воды при этом прекращается. При уменьшении давления снова наблюдают кипение. Убирают горелку и, когда вода перестанет кипеть, вставляют в отверстие пробки шприц. Выдвигая поршень, уменьшают давление в колбе – вода снова закипает. Что наблюдают?

Ответ. Кипение воды при повышенном и пониженном давлении.

6. Температура кипения эфира при нормальном атмосферном давлении равна 35 °С. Однако можно демонстрировать кипение эфира при комнатной температуре. Для этого в шприц емкостью 10–20 мл набирают до 2 мл эфира, затыкают отверстие и поднимают поршень. Давление под поршнем понижается, и эфир закипает.

7. Для демонстрации этого опыта нужен шприц емкостью 10 мл. Для обеспечения герметизации канавку поршня шприца перед опытом заполняют вазелином. Шприц соединяют с демонстрационным манометром и закрывают свободный кран манометра. Стрелку манометра устанавливают на деление 1 атм. Сначала, вдвигая поршень, уменьшают объем воздуха, а затем его увеличивают. Каждый раз объем воздуха под поршнем определяют по шкале шприца, а соответствующее давление – по шкале манометра. Что наблюдают?

Ответ. Зависимость давления газа от объема при постоянной температуре. Изотермический процесс.

8. Берут шприц объемом 10–20 мл. Вместо штока подбирают винт с контргайкой, с помощью которого поршень шприца закрепляют неподвижно. Трубкой соединяют манометр со шприцем. Помещают шприц в стеклянную банку с водой, в которую заранее кладут кусочки льда или снег, чтобы вода вначале имела температуру 0 °С. Когда воздух в цилиндре шприца охладится до 0 °С, закрывают свободный кран манометра и записывают начальную температуру 0 °С и давление 1 кг/см2. Далее нагревают сосуд с водой и с помощью демонстрационного термометра отмечают температуру через каждые 20 °С. Показания термометра и соответствующие ему показания манометра записывают, по полученным данным строят график. Что наблюдают?  

Ответ. Зависимость давления газа от температуры при постоянном объеме.

9. Экспериментальная установка аналогична предыдущей, но винт убирают, а поршень шприца выводят на деление «5» (объем воздуха 50 см3). При нагревании цилиндра объем воздуха увеличивается, но показания манометра практически остаются постоянными, т.к. поршень легко перемещается. Во время опыта записывают показания демонстрационного термометра и соответствующие им объемы воздуха под поршнем шприца. По результатам строят график, подтверждающий, что при постоянном давлении объем воздуха изменяется прямо пропорционально абсолютной температуре. Что наблюдают?  

Ответ. Зависимость объема данной массы газа от температуры при неизменном давлении.

В.Ф.Шилов, школа № 151, ИОСО РАО,  г. Москва

Источник. http://archive.1september.ru/fiz/2000/no37_2.htm

назад

Занимательная физика   А знаете ли Вы?    Физика в походе    Биофизика    Биографии   Астрономия 
 Физика  и  поэзия      Народная мудрость     Необычные явления    Форум   Физика  и  техника
Радиотехника для всех   Бочка Паскаля   Занимательные опыты  Оптика  Шаровая  молния
Ссылки   Старинные  задачи   Сообразилки  

[AD]

Hosted by uCoz