V.3.1. Generalități
Atmosfera este stratul de aer care înconjoară Pământul.
Până în secolul al XVII-lea s-a crezut că aerul nu are greutate. Galileo Galilei (1564-1642), mare matematician, fizician şi astronom italian, a afirmat pentru prima dată că aerul atmosferic are greutate şi că el produce o apăsare asupra tuturor corpurilor de pe Pământ.
Compoziția aerului: 78% azot (N2), 21% oxigen (O2), 1% alte gaze (argon, dioxid de carbon, neon, heliu etc.).
Apăsarea aerului atmosferic asupra corpurilor de pe Pământ, datorată greutății aerului poartă numele de presiune atmosferică.
Pentru măsurarea presiunii atmosferice se folosesc barometrele.
Presiunea atmosferică acționează în toate direcțiile.
Materiale necesare:
Ventuză.
Descrierea experimentului:
- Lipește o ventuză de o suprafață netedă.
- De ce stă ventuza lipită de perete?
În momentul în care apăsăm ventuza pentru a o lipi de perete, scoatem aerul din interiorul ei (rămâne vid cu presiunea 0).
Concluzia experimentului:
Datorită presiunii atmosferice care se exercită lateral, ventuza rămâne lipită de perete. Cât timp in interiorul ei nu intră aer, aceasta este ţinută de presiunea aerului. Dacă suprafaţa peretelui nu este netedă şi plană, atunci în interiorul ventuzei rămâne aer, a cărui presiune o egalează pe cea exterioară şi ventuza cade.
🔥 Atenție când lucrezi cu obiecte ascuțite! Atenție când lucrezi cu acul să nu te înțepi!
Materiale necesare:
Sticlă PET de 0,5L, compas.
Descrierea experimentului:
- Ia o sticlă de 0,5L și umple-o cu apă, apoi pune-i dopul.
- Găurește sticla și vei observa că apă nu țâșnește prin orificiul respectiv.
- Desfă dopul sticlei și imediat apă țâșnește prin orificiu.
Când sticla este astupată, asupra suprafeței apei din sticlă nu acționează presiunea atmosferică.
Concluzia experimentului:
Când sticla este destupată, asupra suprafeței apei ac ționează presiunea atmosferică de sus în jos și apă țâșnește din sticlă.
Materiale necesare:
Pahar cu apă, carton.
Descrierea experimentului:
- Acoperă un pahar plin cu apă cu un carton astfel încât între suprafața apei şi hârtie să nu rămână aer.
- Apasă cu palma gura paharului peste carton şi întoarce paharul cu gura în jos.
- Îndepărtează cu grijă palma de pahar (poţi face acest experiment deasupra chiuvetei).
Apa nu cade din pahar, deoarece presiunea aerului exercitată de jos în sus este mai mare decât presiunea exercitată de apa din pahar asupra cartonului.
🔥 Atenție Acest experiment se realizează numai sub supravegherea unui adult! Nu purtați haine cu mâneci largi și țineți părul strâns la spate !
Materiale necesare:
1 sticlă din sticlă cu gura mai mică decât diametrul oului (cum sunt cele de iaurt sau lapte), curată și uscată, 1 ou fiert tare decojit, chibrituri, fâșie de hârtie (cu o înălțime de aproximativ la jumătate față de înălțimea sticlei), ulei vegetal.
Descrierea experimentului:
- Fierbe un ou tare și curăță-l de coajă.
- Unge gura sticlei cu ulei vegetal și așază oul pe gâtul sticlei. Vei observa că oul nu intră în sticlă.
- Aprinde cu un chibrit o fâșie de hârtie și arunc-o în sticlă.
- Pune rapid oul peste gura sticlei și vei observa că oul intră în sticlă.
- Pentru a scoate oul din sticlă, întoarce sticla cu susul în jos și suflă în ea.
Concluzia experimentului:
Când introduci hârtia aprinsă în sticlă, aerul din interior se încălzește și se dilată. După ce ai așezat oul pe gura sticlei, flăcăra se stinge și aerul din sticlă se răcește rapid și se contractă, creând un vid parțial (cu o presiune scăzută). Presiunea atmosferică din exteriorul sticlei, fiind mai mare, împinge oul înăuntru.
Când sufli aer în sticlă, mărești presiunea aerului din interior, care va deveni mai mare decât presiunea aerului din afara sticlei, având ca efect scoaterea oului din sticlă.
În concluzie, observăm cum variația temperaturii produce schimbarea presiunii, ele fiind direct proporționale.
🔥 Atenție Acest experiment se realizează numai de către profesor! Nu purtați haine cu mâneci largi și țineți părul strâns la spate ! Stați mai departe de vasul cu apă!Experiment periculos !
🔥 Atenție Ai grijă să nu ții orificiul dozei îndreptat spre fața ta sau a altor persoane!
Materiale necesare:
O doză goală de aluminiu (de la o băutură răcoritoare), un vas cu suprafața mai mare decât cel al dozei, un clește metalic, aragaz, seringă.
Descrierea experimentului:
- Umple vasul cu apă rece.
- Pune cu o seringă aproximativ 10-15 ml de apă în doza de aluminiu.
- Încălzește doza de aluminiu în flacăra aragazului, ținând-o cu cleștele metalic, până apa va începe sa fiarbă și continuă încălzirea încă 30 de secunde
- Întoarce doza cu orificiul în jos şi introdu-o în apa rece.
- Ce observi ?
Doza se strivește aproape instantaneu.
Concluzia experimentului:
La fierberea apei din doză, vaporii de apă generați au scos aerul afară din doză.
Răcirea rapidă a dozei a făcut ca vaporii de apă să condenseze, creând un vid parţial.
Astfel, presiunea atmosferică din exteriorul dozei a fost mult mai mare față de presiunea extrem de mică a aerului din interior, lucru care a dus la implozia dozei și strivirea ei.
Acest experiment ne demonstrează forța enormă a aerului atmosferic.