Ручной кипятильник
Что такое ручной кипятильник
Потребуется
Действительно ли жидкость «кипит» в этой популярной игрушке?
История создания:
Ручной кипятильник имеет также другое название - Трубка или Кипятильник Франклина. В оригинальной версии он состоит из двух сфер соединенных тонкой трубкой, образуя герметичный сосуд.
К сожалению, на текущий момент нет точной информации, когда именно был создан данный пример, одно известно точно, что в конце 19-го века он уже был, чему свидетельствуют как фотографии, так и упоминание в «Словаре иностранных слов, вошедших в состав русского языка» (Павленков Ф., 1907), согласно которому: «Франклинов Кипятильник стеклянный прибор, обыкн. два шара, соединенные трубкой; из прибора выкачан воздух, почему находящаяся в нем вода закипает от одного прикосновения к нему теплой руки.»
Сейчас можно купить ручные кипятильники различной формы, некоторые из них, выглядят также, как и оригинальный Франклинов Кипятильник, впрочем, большая часть игрушек выглядят как вертикальные стеклянные сосуды причудливой формы с цветной жидкостью внутри.
Проведём эксперимент!
1.
для начала убедись в том, что вся жидкость находится в нижней части кипятильника.
2.
Теперь, возьми его в руку и наблюдай за тем, как постепенно жидкость начнет перемещаться из нижней части устройства в верхнюю;
3.
как только вся жидкость оказалось наверху, сквозь нее начинают проходить пузырьки, что приводит к иллюзии «кипения»
4.
теперь возьми «кипятильник» за верхнюю часть и убедись в том, насколько быстрее жидкость опускается вниз, ведь теперь ей помогает и сила тяжести
5.
обрати внимание, что после несколько циклов поднимания – опускания жидкости, поднимать каждый раз становится сложнее. Почему? Стекло нагрелось, и тем сложнее еще больше нагреть жидкость при помощи тепла рук.
6.
Единственный способ – подождать, пока стекло остынет – можно ускорить этот процесс, охладив стекло влажным холодным полотенцем
7.
возьми два «кипятильника» имеющих различную форму. Интересно, повлияет ли форма на скорость поднимания жидкости?
8.
пригласи друзей и устрой соревнование, у кого жидкость начнет быстрее «кипеть» - у того и температура рук выше!
9.
обрати внимание, чем сложнее форма нашего кипятильника, и чем больше стекла в нем используется, тем сложнее заставить жидкость закипеть – это занимает намного больше времени – вон столько стекла приходится нагревать.
Объяснение эксперимента
В первую очередь необходимо понять, что жидкость внутри вовсе не кипит. «Кипение» вызвано взаимодействием между температурой и давлением газа. В то время как температура газа в замкнутом пространстве возрастает, давление также начинает расти.
За счет разницы температуры у нижней и верхней емкостей (разница возникает благодаря нагреванию нижней емкости руками), давление внутри также возрастает и направляет жидкость вверх. Когда жидкость оказывается в верхней части емкости, расширяющийся газ начинает проходить сквозь нее, создавая пузырьки.
Интересные факты:
- у нас эта игрушка часто встречается под названием «измеритель любви». Считается, чем больше человек любит другого человека, тем быстрее жидкость поднимается снизу-вверх (хотя, мы то знаем, что все зависит от температуры);
- Во многих кабинетах физики ручные кипятильники используются в качестве наглядного пособия на уроках (а в твоем классе есть такое устройство)?
- ручные кипятильники в основном сделаны из стекла, и некоторые из них имеют очень интересную форму.
