Artykuł w Małym Gościu Nidzielnym

42
mały Gość Niedzielny
maj 2010 ☻
Ogień – żywioł trudny do opanowania
Elektryczne słomki do napojów
east news/Maksymilian Rigamonti/REPORTER
Przy spalaniu niektórych
mieszanin można uzyskać
różne dodatkowe efekty
wizualne i akustyczne.
Nie tylko dla zabawy,
dla celów widowiskowych
(jak w czasie pokazów
sztucznych ogni), ale także
do celów sygnalizacyjnych
i wojskowych (race ratunkowe
czy świece dymne).
Te dodatkowe substancje
to saletra, różnego rodzaju
metale, tlenki metali, benzyna,
ropa naftowa, cukry i środki
barwiące płomień. Wyrobami
pirotechnicznymi są też
tzw. zimne ognie. Łatwo je
rozpoznać, bo podczas spalania
rozsiewają świecące iskry.
Dzieje się tak dzięki opiłkom
żelaza, magnezu i glinu.
O
gień dla ludzi zawsze
był czymś dobrym i równocześnie niebezpiecznym. Dobrym,
bo dostarczał ciepła do ogrzania
i ugotowania strawy, był źródłem
światła i chronił przed zwierzętami. Niebezpiecznym, bo często
niszczył dobytek, a nawet ludzi
– żywioł trudny do opanowania.
Sole strontu barwią płomień
na czerwono, wapnia
na różowo, sodu na żółto
a potasu na fioletowo
chemicznymi. Z roślin i innych organizmów żywych na przestrzeni
milionów lat utworzyły się pokłady węgli kopalnych, ropy naftowej
i gazu, a związki chemiczne stały
się przechowalnią energii.
Spalanie
Spalając którykolwiek z tych
surowców, uwalniamy energię.
Z technicznego punktu widzenia
najważniejszym problemem jest
uzyskanie kontrolowanego i stabilnego spalania. Przebieg spalania może być różny. Różne też
mogą być temperatura i wygląd
płomieni. Na przykład płomień
wodorowo-tlenowy jest prawie
niewidoczny, płomień przy spalaniu gazu ziemnego jest silnie
świecący (szczególnie, gdy spalanie jest niecałkowite i wydziela
się sadza). Temperatura wtedy jest
stosunkowo niska – około 300 st.
C. Najcieplejszą częścią płomienia
jest strefa koloru jasnoniebieskiego – około 1500 st. C. Chłodne jasnoniebieskie płomienie występują
też przy spalaniu niektórych alkoholi. Podczas spalania acetylenu
w tlenie wydziela się bardzo dużo
ciepła. Najwyższa temperatura,
jaką można uzyskać w palnikach
acetylenowo-tlenowych, sięga ponad 3000 st. C, dlatego stosuje się je
do cięcia i spawania metali.
Potrzebne materiały:
■ kilka słomek do napojów
■ nitka
■ kawałek sukna lub wełny
■ kawałek plasteliny
■ butelka
2. Kawałkiem plasteliny przyklej
trzecią słomkę poziomo do
nakrętki butelki – statyw do
zawieszenia słomek gotowy.
Sposób wykonania:
1. Na długą nitkę nawlecz dwie
słomki do napojów. Na końcach
słomek zrób nożyczkami
małe nacięcie – pozwoli to
zaklinować nitkę i w ten sposób
na nitce umocować obie słomki.
4a.
3. Na statywie zawieś dwie
słomki nawleczone na nitkę,
przewieszając całość przez
poziomą słomkę, umocowaną do
butelki.
Napęd elektryczny – magiczna słomka
Potrzebne materiały:
■ słomka do napojów
■ kawałek sukna lub wełny
■ świeczka do podgrzewacza
■ talerz
■ odrobina wody
4.
2.
Janina Cicha
5.
Paliwo
W zamierzchłych czasach
wielkim problemem było rozniecanie i podtrzymywanie ognia,
a jedynym dostępnym paliwem
było drewno. Pierwotny człowiek
krzesał iskry, pocierając suche
drewienka lub krzemienie. Wieki
minęły, zanim wymyślił zapałki,
Projekt realizowany przez Stowarzyszenie Śląska Kawiarnia Naukowa finansowany jest przez:
STOWARZYSZENIE
ŚLĄSKA KAWIARNIA NAUKOWA
Więcej informacji
na stronie
www.kawiarnianaukowa.pl
1.
3.
5a.
4. A teraz pora na
eksperymenty: – Potrzyj
mocno obie słomki
kawałkiem wełny
A. Naelektryzowane słomki
odskakują od siebie najdalej
jak mogą;
B. Zbliż rękę do którejkolwiek
słomki – tym razem słomka
bardzo wyraźnie przyciąga się
do ręki
C. Naelektryzuj wełną trzecią
słomkę i wsuń ją między dwie
poprzednie – siły odpychania
wzrastają bardzo wyraźnie;
Czy potrafisz wyjaśnić
wszystkie obserwowane
efekty?
4b.
4c.
Sposób wykonania:
1. Wyjmij świeczkę
z aluminiowej osłonki. Osłonkę
ustaw pionowo na stole tak,
aby powstało koło, które może
się toczyć.
2. Naelektryzuj słomkę,
pocierając ją kawałkiem sukna
lub wełny i ostrożnie przybliż
do aluminiowego koła – koło
natychmiast rusza w kierunku
słomki!
3. Odsuwając słomkę,
umiejętnie możesz prowadzić
koło przez cały stół.
4. Do płaskiego talerza
nalej trochę wody – w tak
utworzonym basenie zwoduj
łódź, czyli aluminiowe
naczyńko.
5. Naelektryzuj słomkę,
pocierając ją ponownie wełną,
i przybliż do łódki – łódka jak
zaczarowana podąża za słomką
i kreśli na wodzie dowolne esy-floresy...
Czy wiesz, jakie siły przyciągają
do słomki aluminiową osłonkę?
Doświadczenia opracowano w Pracowni Dydaktyki Fizyki Uniwersytetu Śląskiego
Ognie sztuczne
– fajerwerki
potem zapalniczki benzynowe,
gazowe i iskrowniki elektryczne.
Doskonaląc umiejętność rozniecania ognia, ludzie odkryli wartość
opałową węgla kamiennego, torfu,
ropy naftowej i gazu. Do dziś te
paliwa wydobywane są z wnętrza ziemi i wykorzystywane
głównie w energetyce i motoryzacji. W mieszaninach związków
chemicznych zmagazynowana
energia pochodzi od Słońca. Przed
milionami lat rośliny zielone
pochłaniały energię słoneczną,
przekształcając dzięki niej wodę
i dwutlenek węgla w złożone
cząsteczki głównie cukry. W ten
sposób energia słoneczna została
zamieniona na energię wiązań
chemicznych utrzymujących atomy węgla, wodoru i tlenu w „zespołach” zwanych cząsteczkami
zdjęcia henryk przondziono
Doświadczenia do wykonania w domu
Dobry i niebezpieczny
Ogień to widoczny efekt
spalania – suma ciepła,
światła i dźwięku. Chemicy
spalaniem nazywają
gwałtowne utlenianie. Aby
powstał ogień, potrzebne
jest paliwo i tlen. Aby cały
proces zapoczątkować
– potrzebny jest zapłon.
43
www.malygosc.pl