تغییر شکل ظرف پس از خنک‌شدن

راهنمایی کوتاه: این آزمایش دربارهٔ تأثیر فشار هوا بر ظرف در هنگام تغییر دما است.

گام‌به‌گام:

• ۱) ابتدا آب در ظرف حلبی نازک گرم می‌شود و بخشی از آن به بخار تبدیل می‌شود.
• ۲) بخار آب، هوای داخل ظرف را به بیرون می‌راند (چون درب باز است).
• ۳) وقتی درب را می‌بندیم، داخل ظرف پر از بخار آب داغ است.
• ۴) با خنک شدن ظرف، بخار آب داخل آن به مایع تبدیل می‌شود (میعان).
• ۵) چون بخار به مایع تبدیل شده، فشار داخل ظرف به شدت کاهش می‌یابد.
• ۶) فشار هوای بیرون (اتمسفر) از فشار داخل ظرف بیشتر می‌شود.
• ۷) این اختلاف فشار باعث می‌شود هوای بیرون با نیروی زیاد به دیواره‌های ظرف فشار وارد کند.
• ۸) چون ظرف از حلبی نازک ساخته شده، نمی‌تواند در برابر این فشار مقاومت کند و به داخل مچاله می‌شود.

پاسخ نهایی: گزینهٔ صحیح «ظرف مچاله می‌شود» است.

مثال مشابه: اگر یک بطری پلاستیکی را با آب گرم پر کنی، درب آن را ببندی و سپس آن را در یخچال بگذاری، پس از سرد شدن، بطری کمی جمع می‌شود و فرورفتگی پیدا می‌کند. دلیلش همین کاهش فشار داخل بطری است.

اگر می‌خواهی بیشتر یاد بگیری: این پدیده را «خلا نسبی» یا «کاهش فشار ناشی از میعان» می‌نامند. می‌توانی دربارهٔ رابطهٔ بین دما، فشار و حجم گازها (قانون گازها) بیشتر مطالعه کنی.

یادآوری ایمنی: در انجام آزمایش‌های مشابه، مراقب باشید از ظروف شیشه‌ای یا فلزی داغ استفاده نکنید که خطر سوختگی یا شکستن دارد. همیشه از بزرگترها کمک بگیرید.

راهنمایی کوتاه: این آزمایش دربارهٔ تأثیر فشار هوا بر ظرف در هنگام تغییر دما است.

گام‌به‌گام:

• ۱) ابتدا آب در ظرف حلبی نازک گرم می‌شود و بخشی از آن به بخار تبدیل می‌شود.
• ۲) بخار آب، هوای داخل ظرف را به بیرون می‌راند (فشار داخل ظرف افزایش می‌یابد و مقداری بخار خارج می‌شود).
• ۳) وقتی درب ظرف بسته می‌شود، هوای گرم و بخار آب در داخل محبوس می‌مانند.
• ۴) با خنک شدن ظرف، بخار آب داخل آن تقطیر شده و به آب تبدیل می‌شود (حجم آن بسیار کاهش می‌یابد).
• ۵) از آنجا که درب بسته است، هوای تازه نمی‌تواند وارد شود؛ در نتیجه فشار هوای داخل ظرف به شدت کم می‌شود.
• ۶) فشار هوای بیرون (اتمسفر) که از فشار داخل بیشتر است، بر دیواره‌های نازک ظرف فشار وارد کرده و آن را به داخل مچاله می‌کند.

پاسخ نهایی: گزینهٔ صحیح «ظرف مچاله می‌شود» است.

مثال مشابه: اگر یک بطری پلاستیکی را با آب گرم پر کنی، درب آن را ببندی و سپس آن را در یخچال بگذاری، پس از سرد شدن، بطری جمع می‌شود و دیواره‌های آن فرورفته به نظر می‌رسد.

اگر می‌خواهی بیشتر یاد بگیری: این پدیده ناشی از اختلاف فشار است. وقتی هوای داخل سرد می‌شود، مولکول‌های آن کندتر حرکت می‌کنند و فشار کاهش می‌یابد. فشار هوای بیرون ثابت است و چون بیشتر از فشار داخل می‌شود، ظرف را به داخل فشار می‌دهد.

یادآوری ایمنی: در انجام آزمایش‌های مشابه، مراقب باشید از ظروف شیشه‌ای نازک استفاده نکنید، زیرا ممکن است در اثر فشار ناگهانی بشکنند. همچنین از منبع گرمایی ایمن استفاده کنید و ظرف داغ را با دستکش بگیرید.