آزمایش انبساط مایعات

تقریبا حجم همه­ی مواد در اثر گرما بیشتر و در اثر سرما کمتر می­شود. به این واقیعت اصل یا قانون انقباض و انبساط می­گویند. وقتی جسمی در اثر گرما جای بیشتری اشتغال می­كند و بزرگتر می­شود، می­گوییم منبسط شده است و به این پدیده انبساط می­گوییم. هنگامی كه جسم در اثر سرما فضای كمتری اشغال می­كند و كوچكتر می­شود، می­گوییم منقبض شده است و به این پدیده انقباض می­گوییم.

آزمایش انبساط مایعات

مواد مورد نیاز :

• آب
• پتاسیم پر منگنات ( یا هر ماده­ی رنگی دیگری که در آب حل شود)
• لوله آزمایش
• درپوش سوراخ دار با لوله­ی شیشه ای
• میله و پایه فلزی و گیره­ی نگهدارنده با شاخک گیره

شکل 1- پتاسیم پرمنگنات

شکل 2- درپوش سوراخ دار

شکل 3- لوله آزمایش

!!! توجه : در صورت نداشتن میله، پایه فلزی و گیره­ی نگهدارنده با شاخک گیره می­توان از یک گیره­ی فلزی لوله آزمایش استفاده کرد.

!!!توجه : در صورت نداشتن درپوش سوراخ دار با لوله شیشه­ای می­توان درپوش چوب پنبه­ای یا پلاستیکی را سوراخ کرده (قطرسوراخ به اندازه قطر میله­ی خودکار یا نی پلاستیکی) و به جای میله­ی شیشه­ای می­توان از نی شفاف پلاستیکی یا میله­ی خودکار استفاده کرد.

 مراحل انجام کار :

• وسایل را مطابق شکل به هم متصل می­کنیم.

شکل 4- نحوه­ی اتصال وسایل به یکدیگر

اگر همگی این وسایل را نداشتید سیستمی مشابه شکل زیر آماده کنید.

شکل 5- سیستم ساده شده ی درپوش و لوله آزمایش

• مقداری پتاسیم پرمنگنات را درون آب می ریزیم تا ارغوانی شود و سطح آب به آسانی دیده شود .
• داخل لوله آزمایش را پراز آب رنگین می­کنیم و درپوش را محکم بر دهانه قرار داده و به همه­ی قسمت های لوله گرما می­دهیم.
• ابتدا مشاهده می­کنیم لوله بر اثر حرارت، گرم شده و منبسط می­شود. با ادامه­ی حرارت دادن، آب درون لوله آزمایش گرم شده و منبسط می شود؛ و چون انبساط مایعات از جامدات بیشتر است آب از لوله­ی شیشه­ای بالا می رود .

نتیجه آزمایش/چرایی آزمایش :

همان طور كه مشاهده كرديد، وقتي به آب و ديگر مايعات گرما مي­دهيم، حجم آن ها افزايش مى­يابد (يعني منبسط مي­شوند). این آزمایش هم بیانگر افزایش حجم آب بر اثر گرماست.

پرسش :

• بعد از گرم کردن لوله آزمایش، ارتفاع آب درون لوله چه تغییری می­کند؟ چرا؟
• وقتی آب درون لوله آزمایش را گرم می­کنیم، ارتفاع آب درون لوله چه تغییری می­کند؟ چرا؟

پاسخ :

• کمتر می­شود. چون براثر گرما ابتدا لوله آزمایش گرم و منبسط می­شود و سطح آب درون لوله شیشه­ای کمی پایین می­آید.
• بیشتر می شود. چون بر اثر گرما حجم آب افزایش می­یابد و انبساط حجمی مایعات بیشتر از جامدات است.