Наука

Simple-Science — Простые опыты (дайджест #17)

Simple-Science — Простые опыты (дайджест #17)



Сегодня в выпуске:

*простейший электромотор на батарейке;
*воздушный шарик и -170°C;
*черный сахар;
*свободное падение;
*растворение ракушек;
*топливо для водородной машинки.

Внимание:
Некоторые опыты могут быть опасны для здоровья. При их проведении нужно обязательно
соблюдать технику безопасности.


Ниже смотрите 6 видео с пояснениями.

Простейший электромотор на батарейке



Почему проволока крутится

Вращение происходит потому, что в проволоке возникает электрический заряд. А это ничто иное
как упорядоченное движение заряженных частиц. На каждую из них действует магнитное поле,
которое отклоняет направление их движения. Это отклонение зовется силой Лоренца. Физическим
языком – это сила, с которой электромагнитное или магнитное поле воздействует на точечную
заряженную частицу. Частным случаем силы Лоренца является ситуация, когда магнитное поле
направлено перпендикулярно вектору скорости. В этом случае сила становится центростремительной.

Воздушный шарик и -170°C



Почему воздух в шарике сжимается при -170°C

Законы термодинамики говорят нам о том, что давление, объем и температура газа – зависимые друг
от друга величины. И при постоянном давлении (такой процесс называется изобарным) зависимость
выглядит следующим образом:

Simple-Science — Простые опыты (дайджест #17)


То есть, зависимость прямая. Чем больше объем, тем больше температура. Чем меньше температура,
тем меньше объем и т.д.
Происходит это по причине изменения расстояния между молекулами, которое является следствием
изменения кинетической энергии частиц из-за внешнего воздействия.

Черный сахар



Почему так происходит

Как это происходит, и почему из белоснежного сахара и прозрачной жидкости образуется черный твердый
пористый объект?
Сахароза – дисахарид с формулой C12H22O11. Откуда видно, что соотношение атомов Н и О такое же как
и у воды – два водорода на один кислород. Концентрированная серная кислота поглощает воду из сахара,
а оставшийся углерод выделяется в виде угля.
Как и большинство реакций серной кислоты, эта реакция экзотермическая, то есть проходит с выделением
теплоты. Поэтому вода испаряется, и остается только сухой твердый остаток.

2С12Н22О11 + 2Н2SО4 = 23С + СО2 + + 2SО2 + 24Н2О

Газы, образующиеся в процессе, вспенивают углерод, и он становится пористым.

Свободное падение



Почему шарик падает в ловушку

Свободное падение является прямолинейным движением. Направление его всегда перпендикулярно плоскости
поверхности объекта притяжения. В данном случае – это планета Земля. И брусок, в частности. Потому
что он лежит параллельно поверхности Земли.

Итак, наш шарик, когда из-под него убирают опору, под действием силы тяжести начинает двигаться
прямолинейно, перпендикулярно лежащему бруску. А в это время каждая точка полоски движется по
окружности и приземляется на поверхность планки со смещением. Рассчитав смещение эмпирическим путем,
располагаем на этом месте нашу «ловушку».

Растворение ракушек в кислоте



Почему ракушки растворяются в кислоте

Химический состав ракушек в естественном виде таков: 63-94% СаСО3 (карбонат кальция), 2-25% SiO2 (песок)
и прочие включения, составляющие менее 2%. В воде не растворимы – это факт – они там жили. А что насчет
соляной кислоты?

Песок с соляной кислотой не реагирует. Так что основная реакция приходится на карбонат кальция. Активный
хлор вытесняет кислотный остаток в соли кальция с образованием хлорида кальция и неустойчивой угольной
кислоты, которая разлагается на воду и углекислый газ. Химическая реакция выглядит следующим образом:

СаСО3 + HCl CaCl2 + H2O + CO2

Реакция экзотермическая, как и большинство реакций сильных кислот, так что протекает достаточно бурно.
Образовавшийся хлорид кальция – бесцветная соль в виде кристаллов – растворим в воде, поэтому не
визуализируется. Нерастворимые частицы, оставшиеся в растворе – это песок и прочие включения. Как видим,
их не так много.

Топливо для водородной машинки

Источник
© 2012 FUN-SPACE.ru. Все права защищены.
Создание сайтов Санкт-Петербург Яндекс.Метрика