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.