16. Zmena hustoty látky s teplotou

Pomôcky :

Kadinka, voda, ampulka od liekov, sada závaží, ohrievač,

Realizácia:

Do kadičky dáme studenú vodu. Malú sklenenú nádobku (ampulku od liekov) vyvážime závažíčkami tak, aby v kadičke plávala tesne pod povrchom vody. Vodu v kadičke zahrievame ponorným varičom. Po čase uzavretá nádobka klesá na dno. Ak necháme vodu vychladnúť, nádobka opäť stúpne k hladine.

Fyzikálna interpretácia:

Zahrievaním vody v kadičke dochádza k jej teplotnej objemovej rozťažnosti. Ak sa pri nezmenenom množstve vody zväčšuje jej objem, tak sa zmenšuje jej hustota. Túto nepriamu úmernosť matematicky vyjadruje vzťah r =m/V . Vyvažovaním nádobky, ktorá pláva tesne pod hladinou vody, sme dosiahli to, že gravitačná sila na ňu pôsobiaca sa rovná vztlakovej sile, ktorou pôsobí na nádobku voda. (m.g=V.r.g) Veľkosť vztlakovej sily pôsobiacej na teleso závisí od hustoty kvapaliny.  Zmenšením hustoty vody sa teda zmenší aj vztlaková sila pôsobiaca na nádobku a vplyvom gravitačnej sily nádobka klesá na dno. Pri následnom ochladzovaní vody dochádza k zvyšovaniu jej hustoty, a teda k opačnému javu - stúpaniu nádobky k hladine.

Realizačná poznámka:

Na vyváženie nádobky používame sadu závaží z laboratórnych váh. Vyvažujeme ju tak, aby plávala tesne pod hladinou kvapaliny. Nádobka sa musí dať vodotesne uzatvoriť

Otázky :