עשרת אלפיות המעלה מבקבוק. ציור, תיאור

מעבדה מדעית לילדים
ספרייה חינם / מדריך / מעבדת מדע לילדים

עשרת אלפיות המעלה מבקבוק. מעבדה מדעית לילדים

מעבדת מדע לילדים

לציוד מדעי מודרני יש רגישות עצומה ועובד בדיוק עצום. נמדדו המסות של חלקיקי יסוד בודדים וגדלים של אטומים ומולקולות. מדי חום מסוגלים לזהות הפרשי טמפרטורות של אלפיות המעלה, ואינטרפרומטרים מסוגלים לזהות תזוזות בסדר גודל של קוטר של אטום. כל המכשירים המדויקים ביותר הללו מורכבים ביותר ונוצרים באמצעות החידושים הטכניים האחרונים.

אבל אתה יכול לבנות מדחום רגיש במיוחד מהחפצים הפשוטים ביותר: בקבוק זכוכית, עט כדורי ריק, סרגל וחתיכת פלסטלינה.

(לחץ להגדלה)

חותכים את יחידת הכתיבה מהמוט, מכניסים טיפת דיו לתוך השפופרת ומכניסים אותה לצוואר הבקבוק, אוטמים היטב בפלסטלינה. הנח את הבקבוק על צידו כדי למנוע מכוח הכבידה לפעול על הבקבוק. מניחים לידו סרגל עם חלוקות מילימטר. המכשיר מוכן.

במשך זמן מה, בועת הדיו תנוע ימינה או שמאלה בשל העובדה שטמפרטורת המיכל משתנה, מגיעה לשיווי משקל תרמי עם האוויר. בוא נחכה שזה יפסיק ונשים לב לאיזו חלוקה זה נגמר. תנו לנו כעת לגעת בדופן הבקבוק עם האצבע. האוויר בו יתחמם, יתרחב, והבועה בצינור תנוע כמה מילימטרים. בואו להעריך את הדיוק של המכשיר שלנו.

התלות של השינוי בנפח הגז בטמפרטורה נקבעת על ידי הנוסחה שנגזרה על ידי הפיזיקאי והכימאי הצרפתי ג'וזף לואי גיי-לוסאק ב-1802:

V_t=V(1 + B_tdt),

כאשר V הוא הנפח ההתחלתי של הגז; V_t - הנפח שהוא התחיל לתפוס כאשר הטמפרטורה השתנתה ב-dt; B_t\u1d 273/XNUMX מעלות^-1 - מקדם התפשטות נפח של גז. זה מראה שנפח מסה מסוימת של גז בחימום גדל ב-1/273 מנפח זה V₀, שמסה זו תפסה ב-0°C. אבל, מכיוון שאנו עורכים ניסוי איכותי בלבד, צמצם את נפח הגז V לערך V₀ לא הגיוני.

עשרת אלפיות המעלה מבקבוק
הגרף של משוואת Gay-Lussac הוא קו ישר בקואורדינטות: טמפרטורה T - נפח V. ככל שהטמפרטורה יורדת, נפח הגז יורד ונהיה שווה לאפס בטמפרטורה של -273,15 מעלות צלזיוס. במציאות זה בלתי אפשרי - למולקולות הגז יש נפח שכמובן לא יכול לברוח לשום מקום.

מהנוסחה של Gay-Lussac נובע מכך

dt = (V_t -V)/VB_t = dV/VB_t.

נפח בקבוק זכוכית V₀ = 750 ס"מ³ = 7,5 * 10³ מ"מ³, קוטר צינור פנימי D = 1,5 מ"מ, רדיוס r = 0,7 מ"מ, שטח חור s ~ 1 מ"מ². נניח שניתן לקבוע את מיקום הבועה בדיוק של 1 מ"מ ולכן ניתן לזהות שינוי בנפח האוויר במיכל ב-1 מ"מ³. החלפת ערכים אלה בנוסחה לעיל, נקבל dt = 1*273/7,5*10³ = 3,64 * 10^-4 מעלות

זהו דיוק גבוה מאוד. אבל השימוש במכשיר כזה בפועל, למרבה הצער, הוא בעייתי. הוא יגיב ברגישות לא פחותה לשינויים בלחץ האטמוספרי, קירור על ידי טיוטות והשפעות זרות אחרות.

מחבר: S.Trankovsky

אנו ממליצים על מאמרים מעניינים סעיף מעבדת מדע לילדים:

▪ חום משום מקום

▪ מדידת לחות

▪ מאוורר סולארי

ראה מאמרים אחרים סעיף מעבדת מדע לילדים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

דרך חדשה לשלוט ולתפעל אותות אופטיים 05.05.2024

עולם המדע והטכנולוגיה המודרני מתפתח במהירות, ובכל יום מופיעות שיטות וטכנולוגיות חדשות שפותחות בפנינו אפשרויות חדשות בתחומים שונים. חידוש אחד כזה הוא פיתוח של מדענים גרמנים של דרך חדשה לשלוט באותות אופטיים, שעלולה להוביל להתקדמות משמעותית בתחום הפוטוניקה. מחקרים אחרונים אפשרו למדענים גרמנים ליצור לוח גלים שניתן לכוונן בתוך מוליך גל סיליקה מאוחה. שיטה זו, המבוססת על שימוש בשכבת גביש נוזלי, מאפשרת לשנות ביעילות את הקיטוב של האור העובר דרך מוליך גל. פריצת דרך טכנולוגית זו פותחת אפשרויות חדשות לפיתוח התקנים פוטוניים קומפקטיים ויעילים המסוגלים לעבד כמויות גדולות של נתונים. הבקרה האלקטרו-אופטית של הקיטוב שמספקת השיטה החדשה יכולה לספק את הבסיס לסוג חדש של התקנים פוטוניים משולבים. זה פותח הזדמנויות גדולות עבור ... >>

מקלדת Primium Seneca 05.05.2024

מקלדות הן חלק בלתי נפרד מעבודת המחשב היומיומית שלנו. עם זאת, אחת הבעיות העיקריות שעמן מתמודדים המשתמשים היא רעש, במיוחד במקרה של דגמי פרימיום. אבל עם מקלדת Seneca החדשה של Norbauer & Co, זה עשוי להשתנות. Seneca היא לא רק מקלדת, היא תוצאה של חמש שנים של עבודת פיתוח ליצירת המכשיר האידיאלי. כל היבט של מקלדת זו, ממאפיינים אקוסטיים ועד מאפיינים מכניים, נשקל ומאוזן בקפידה. אחד המאפיינים המרכזיים של Seneca הוא המייצבים השקטים שלה, הפותרים את בעיית הרעש המשותפת למקלדות רבות. בנוסף, המקלדת תומכת ברוחב מקשים שונים, מה שהופך אותה לנוחה לכל משתמש. למרות ש-Seneca עדיין לא זמין לרכישה, הוא מתוכנן לצאת בסוף הקיץ. Seneca של Norbauer & Co מייצגת סטנדרטים חדשים בעיצוב מקלדת. שֶׁלָה ... >>

המצפה האסטרונומי הגבוה בעולם נפתח 04.05.2024

חקר החלל והמסתורין שלו היא משימה שמושכת את תשומת לבם של אסטרונומים מכל העולם. באוויר הצח של ההרים הגבוהים, הרחק מזיהום האור בעיר, הכוכבים וכוכבי הלכת חושפים את סודותיהם בבהירות רבה יותר. עמוד חדש נפתח בהיסטוריה של האסטרונומיה עם פתיחתו של המצפה האסטרונומי הגבוה בעולם - מצפה הכוכבים אטקמה של אוניברסיטת טוקיו. מצפה הכוכבים אטקמה, הממוקם בגובה של 5640 מטר מעל פני הים, פותח הזדמנויות חדשות עבור אסטרונומים בחקר החלל. אתר זה הפך למיקום הגבוה ביותר עבור טלסקופ קרקעי, ומספק לחוקרים כלי ייחודי לחקר גלי אינפרא אדום ביקום. למרות שהמיקום בגובה רב מספק שמיים בהירים יותר ופחות הפרעות מהאטמוספירה, בניית מצפה כוכבים על הר גבוה מציבה קשיים ואתגרים עצומים. עם זאת, למרות הקשיים, המצפה החדש פותח בפני אסטרונומים אפשרויות מחקר רחבות. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

מגפיים לעיוורים 18.05.2021

מדענים המציאו נעליים לאנשים הסובלים מאובדן ראייה. לכן, נוצרו מגפיים מיוחדים המזהירים את מי שנועל אותם על מכשולים מולו. לשם כך הם משתמשים בחיישנים ומצלמות.

הפיתוח החדש נקרא InnoMake. מחבריו הם מהנדסים אוסטרים המעורבים בסטארט-אפ Tec-Innovation.

המגפיים מצוידים במודול חיישן קרבה שפועל כמו סונאר. זה מותקן על הבוהן. המכשיר קולט השתקפות של מכשולים בנתיב ההולך.

בעזרת מערכת תקשורת מישוש, אדם מקבל מידע שיש לפניו חפץ ושהוא צריך לעקוף אותו. מידע ניתן לקבל גם בסמארטפון שמתחבר למגפיים באמצעות בלוטות'. המשתמש יקבל התראה באמצעות אות קולי.

עוד חדשות מעניינות:

▪ ענק תת קרקעי

▪ מידע על האנושות יישלח לחלל

▪ סוללת קצף נחושת

▪ Logitech G604 Lightspeed Gaming Mouse

▪ נאס"א בדקה כור גרעיני בחלל

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של אתר גרלנד. מבחר מאמרים

▪ מאמר אנגלית לרופאים. הערות הרצאה

▪ מאמר מדוע נמשכו חבלים בחוזקה במקלטים לחסרי בית בלונדון? תשובה מפורטת

▪ מאמר מאת איבן דה מריה. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר מתכנת זמן לימוד. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר משדר דו-שלבי בתדר 144 מגה-הרץ. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר