Движение пузыря в воздухе, Любопытная особенность поведения мыльных пузырей - Физика и химия мыльного пузыря
Итак, я выдуваю мыльный пузырь, отделяю его от трубки. Пузырь сначала поднимется немного вверх и только потом, переливаясь всеми цветами радуги, начинает опускаться. Почему же пузырь сначала поднялся?
Произошло это потому, что начало действовать физическое явление, когда более легкое вещество всплывает над более тяжелым. Оказывается, более теплый выдыхаемый в пузырь воздух, имеет меньшую плотность, т. к. там молекулы движутся быстрее и им нужно больше пространства. А раз воздух в пузыре менее плотный, значит он легче окружающего его воздуха, вот он и взлетает. По этому закону в природе происходит движение атмосферных слоев, подпадая под понятие конвекции.
При естественной конвекции в природе, нижние слои атмосферы нагреваются, становятся легче и всплывают, а верхние слои, наоборот, остывают, становятся тяжелее и опускаются вниз, после чего процесс повторяется снова и снова до наступления некоторого равновесия.
Мыльный пузырь наполнился горячим дыханием. Теплый воздух в пузыре был легче воздуха в комнате. Но потом он остыл, и пузырь опустился. Особенно это явление стало хорошо заметно при пускании пузырей на улице в морозную погоду.
Красивый опыт с летающим пузырем мы сделали в стеклянной банке. На дно банки насыпали соду и налили раствор соляной кислоты. Попав на соду, раствор зашипел, забурлил, запузырился. Когда кипение в чашечке закончилось, воздух в банке стал спокойным. Проверить наличие углекислого газа, можно поднеся зажженную спичку. Она сразу потухла и мы попытались выдуть пузыри внутрь банки. Дело это оказалось сложным, пузыри никак не хотели лететь внутрь, видимо, газ сразу выталкивал пузыри обратно.
Тогда мы взяли сосуд с широким горлышком и повторили эксперимент. Нам удалось выдуть пузырь внутрь, и он начал летать внутри! Один, даже, завис на какое-то время и висел неподвижно.
Почему так происходит?
Секрет в том, что при действии соляной кислоты на соду получается углекислый газ. Он бесцветен, как воздух, но тяжелее по весу и поэтому оседает на дно банки. А пузырь наполнен воздухом, он легче! Вот поэтому он и всплывает. Но постепенно углекислый газ проходит внутрь пузыря сквозь тоненькую его оболочку. И тогда пузырь тонет или лопается.
Как и почему взрывается мыльный пузырь?
Задумывались ли вы над тем, как это происходит? Нам кажется, что это мгновенное действие. К процессу исчезновения пузырей можно отнести слова Винни-Пуха про мед: "Мед если есть, то его сразу нет". Вот так и мыльный пузырь только что есть и вот он исчез в воздухе. Но знаете ли вы, что действие это направленное, а не хаотичное? Ученые подсчитали, что лопается мыльный пузырь за одну тысячную долю секунды, потому для того, чтоб увидеть это чудо им понадобилась камера способная снимать до 5000 кадров в секунду.
"Фотографу из Великобритании Ричарду Хиксу удалось получить очень красивые снимки этого процесса. Помощницей Хикса стала его жена Сара. Именно она выдула и затем лопнула этот замечательный пузырь.
Госпожа Хикс пальцем нарушила поверхностное натяжение пузыря, и он лопнул. А в это время Ричардс с макро-камерой проводил съемку. Вот результат:
На замедленной пленке было видно, что как только целостность мыльного пузыря нарушалась, его оболочка постепенно начинала разрушаться с места повреждения и далее по всей окружности"[5].
Я попытался повторить этот опыт с моей домашней камерой, результат оказался не такой наглядный, видимо, для этих снимков нужен фотоаппарат с очень большой выдержкой.
"Следует отметить еще, что обычные представления о недолговечности мыльных пузырей не вполне правильны: при надлежащем обращении удается сохранить мыльный пузырь в продолжение нескольких месяцев. Английский исследователь Джеймс Дюар (прославившийся своими работами по сжижению воздуха), первым развеял существовавший долгое время миф о недолговечности жизни мыльного пузыря. Он проводил опыты по консервации мыльного пузыря в изобретенном им сосуде с двойными стенками, хорошо защищенных от пыли, высыхания и сотрясения воздуха, так ему удалось сохранять пузыри больше месяца.
Позже это изобретение легло в основу колб для термосов, емкостей для перевозки жидких газов и многих других полезных приспособлений".[5]
Любопытная особенность поведения мыльных пузырей
Как говорится, голыми руками мыльный пузырь не возьмешь.
Когда пузырь упал на мой мохнатый тапок, мне удалось его подбросить. Удалось даже поиграть мыльным пузырем, подкинув его несколько раз. А когда я стал пускать пузыри на ковер с длинным ворсом, то с мыльными пузырями удалось поиграть по-другому: они катались от легкого дуновения.
В чем причина того, что на ворсистой поверхности мыльный пузырь не расплющивается, как на гладкой поверхности и может даже пружинить на ней как мячик?
Пузыри лопаются в двух случаях - когда пленка касается чего-то сухого (например, поверхности) или высыхает сама (со временем). На ворсистых поверхностях (коврах и т. п.) всегда есть некоторый электростатический заряд. Мыльные пузыри очень легкие, поэтому возникающего (хоть и очень слабого) электростатического разряда между пузырем и поверхностью, хватает для того, чтобы пузырь на нее не опускался. Поскольку пузырь не успевает коснуться ворсистой поверхности из-за действия сил электростатического отталкивания, то он и не лопается.
Похожие статьи
-
Зависимость свойств мыльных пузырей от температуры воздуха - Физика и химия мыльного пузыря
Одно из разочарований детства - это сложность в пускании мыльных пузырей зимой. На морозе пузыри почти сразу переставали выдуваться. Но если раствор...
-
История изучения и применения свойств мыльного пузыря Изучая информацию в интернете, я понял, что современные исследования учеников по тайнам мыльного...
-
Исследование физических свойств мыльного пузыря - Физика и химия мыльного пузыря
Мыльный пузырь -- это тонкая пленка мыльной воды, которая формирует шар с переливчатой поверхностью. Пленка пузыря состоит из тонкого слоя воды,...
-
Введение - Физика и химия мыльного пузыря
Думаю, что не ошибусь, если скажу, что в детстве все пускали мыльные пузыри. Даже когда моешь руки, трудно удержаться и не растянуть переливающуюся...
-
Интерференция и отражение - Физика и химия мыльного пузыря
Красота мыльных пузырей проявляется в переливах света на их поверхности. Когда надуваешь пузырь, видно движение цветных волн по его поверхности. Они...
-
Изменение жиров при хранении - Химия и физика молока
Современные представления о механизме окисления жиров. При неблагоприятных условиях хранения в жирах протекают различные процессы, отрицательно влияющие...
-
Брожение молочного сахара - Химия и физика молока
1). Виды брожения лактозы. 2). Химизм отдельных видов брожения. 3). Механизм образования диацетила, ацетоина, ацетальдегида. В основе изготовления целого...
-
Значение рН в молочной промышленности - Химия и физика молока
От величины рН зависят многие производственные показатели: -- коллоидное состояние белков молока и сл-но стабильность полидисперсной системы молока; --...
-
Теплофизические и оптические свойства молока - Химия и физика молока
1).Удельная теплоемкость. 2).Коэффициент теплопроводности и температуропроводности. 3).Показатель преломления. Теплофизические свойства молока Для...
-
Физико-химические показатели при хранении молока и механической обработке - Химия и физика молока
1). Изменение составных частей при хранении и транспортировании молока. 2). Изменение составных частей при механической обработке. 3). Изменение...
-
Фаза эмульсии - Химия и физика молока
1). Состав и структура оболочки шариков жира. 2). Факторы устойчивости жировой эмульсии молока. Молоко представляет собой эмульсию жировых шариков в...
-
ВВЕДЕНИЕ Химия и физика как наука начала свой отсчет в прошлом веке, в тот период она начинала с изучения химического состава молока. В нашей стране этим...
-
Характеристика природных и синтетических антиокислителей. Механизм их воздействия Предохранение жиров от порчи имеет важное биологическое и экономическое...
-
Действия персонала во время аварии Во всех случаях аварийного останова немедленно сообщить ведущему инженеру-технологу, диспетчеру ОАО "Уфаоргсинтез" и...
-
Изменение белков при различной обработке молока - Химия и физика молока
1). Изменение структуры и свойств белков при гомогенизации. 2). Изменение структуры и свойств белков при новых методах обработки молока. Гомогенизация...
-
Факторы, влияющие на состав и свойства молока - Химия и физика молока
1. Порода коров 2. Стадия лактации 3. Здоровье коров 4. Режим кормления 5. Другие факторы. Выход и качество молочных продуктов, определяемые составом...
-
Теллур - Химия элементов VI группы
Теллур -- химический элемент 16-й группы, 5-го периода в периодической системе, имеет атомный номер 52; обозначается символом Te (лат. Tellurium) . Атом...
-
Легирование стали повышает ее антикоррозионные свойства. Например, совершенную стойкость к атмосферной коррозии показывают нержавеющие легированные...
-
Круговорот воды в природе - необходимое для поддержания жизни условие. Вода испаряется с поверхности земли, в виде водяного пара поднимается к...
-
Фаза истинного раствора - Химия и физика молока
1). Молоко и молочная сыворотка как истинный раствор. 2). Ионо-дисперсное состояние минеральных солей. 3). Молекулярно-дисперсное состояние лактозы. 4)....
-
1). Современная номенклатура белков молока. 2). Аминокислотный состав белков. 3). Структура белков молока. 4). Казеин - основной белок молока. Общее...
-
Образование молока - Химия и физика молока
1). Строение секреторной ткани и клеток молочной железы. 2). Биосинтез белков, липидов, углеводов. 3). Формирование минеральных веществ, витаминов,...
-
Влияние тепловой обработки молока на казеин - Химия и физика молока
1). Структурные изменения казеина. 2). Факторы термоустойчивости молока. 3). Механизм и кинетика тепловой коагуляции казеина. 4). Влияние различных...
-
Химический состав молока - Химия и физика молока
Составные части Истинные Не истинные Главные Второстепенные Посторонние Вода соли (в форме катионов антибиотики и анионов) гербициды Белок лимонная...
-
Физико-химические свойства казеина - Химия и физика молока
Около 95% казеина находится в молоке в виде сравнительно крупных коллоидных частиц -- мицелл -- которые имеют рыхлую структуру, они сильно гидратированы....
-
Физические свойства молока - Химия и физика молока
1). Плотность, вязкость, поверхностное натяжение. 2). Осмотическое давление и температура замерзания. 3). Удельная электропроводность. Плотность молока...
-
Фракционный состав казеина - Химия и физика молока
1). Характеристика основных фракций. 2). Физико-химические свойства казеина. В свежевыдоенном молоке казеин присутствует в форме мицелл, построенных из...
-
Второй раздел курсовой работы посвящен особенностям постановки и решения общей задачи линейного программирования, а именно, транспортной задаче (ТЗЛП)....
-
Окислительно-восстановительный потенциал - Химия и физика молока
Е является количественной мерой окисляющей или восстанавливающей способности молока. Е. нормального свежего молока равен 0,25--0,3 В (250--350 мВ)....
-
Химические свойства молока - Химия и физика молока
1). Влияние химического состава молока на его свойства. 2). Кислотность молока. 3). Буферная емкость молока. 3). Окислительно-восстановительный...
-
1). Изменения жира молока при тепловой обработке. 2). Изменение лактозы при тепловой работке. 3). Влияние нагревания на солевой состав, витаминный и...
-
Физико-химические изменения белков молока при тепловой обработке - Химия и физика молока
1). Изменение составных частей и свойств молока при пастеризации, УВТ обработке и стерилизации. 2). Понятие о денатурации белков. Тепловую обработку...
-
Особенности структуры аморфных наночастиц - Коллоидная химия
По геометрическому признаку (мерности дисперсных частиц) наносистемы можно разделить на три группы. 1. Трехмерные (объемные) наночастицы , у которых все...
-
Коллоидная система молока - Химия и физика молока
1). Характеристика дисперсной фазы. 2). Структура мицелл казеина. 3). Коагуляция. В коллоидно-дисперсном состоянии в молоке находятся сывороточные белки,...
-
Органолептические свойства молока - Химия и физика молока
1). Изучение вкусовых и ароматических веществ. 2). Нормальный вкус и запах молока и молочных продуктов. 3). Основы сенсорной оценки молока. Вкусовые и...
-
Особенности современной химии, Заключение - Химия сегодня
Я разбил на разделы особенности современной химии, предлагаю их к вашему вниманию: 1) Атомно-молекулярная концепция, структурные и электронные...
-
Введение - Химия и физика молока
Химия и физика как наука начала свой отсчет в прошлом веке, в тот период она начинала с изучения химического состава молока. В нашей стране этим вопросом...
-
Соединения железа - Химия железа
Железный купорос FeSO4.7H2O получают путем растворения обрезков стали в 20-30%-ной серной кислоте: Железный купорос - светло-зеленые кристаллы, хорошо...
-
Керамика -- изделия из неорганических материалов (например, глины) и их смесей с минеральными добавками, изготавливаемые под воздействием высокой...
-
Полоний - Химия элементов VI группы
Полоний - радиоактивный химический элемент 16-й группы, 6-го периода в периодической системе Д. И. Менделеева, с атомным номером 84, обозначается...
Движение пузыря в воздухе, Любопытная особенность поведения мыльных пузырей - Физика и химия мыльного пузыря