Что будет если нагреть шарик с водой

# физика | Огнеустойчивый воздушный шарик

Воздушные шарики очень непрочны. Их следует держать подальше от острых предметов и источников огня. Пламя ослабляет резину и шарик лопается. Но в ходе сегодняшнего эксперимента мы рассмотрим, как коснуться шарика пламенем, чтобы он не лопнул. Интересно, не правда ли? Неужели возможно такое чудо?

Казалось бы, что может быть чудесного в самых обычных воздушных шариках, которыми так любят играться дети? Да и взрослые тоже любят и с огромным удовольствием участвуют в играх своих чад.

Тем не менее чудеса науки порой находятся в самых обыденных предметах, стоит лишь посмотреть на них немного иначе и открыть для себя их удивительный, доселе неведомый мир. Или добавить что-нибудь не менее простое, например… воду из крана.

И тогда шарик обретет те качества, которыми он изначально не обладает. Станет жаропрочным. Перестанет бояться зажженной спички. В это трудно поверить, но свойства воды весьма удивительны. Она не только оберегает воздушный шарик от огня, но и препятствует сильному охлаждению воздуха в прибрежных районах. Как это происходит?

Надуйте один из шариков и завяжите его ниткой. В другой шарик влейте 60 миллилитров (четверть стакана) воды, затем надуйте его и тоже завяжите ниточкой.

Зажгите спичку и поднесите ее к первому шарику, в котором нет воды. Позвольте пламени коснуться шарика. Что получилось? Шарик лопнул! И, вероятнее всего, это произошло еще до того, как огонь коснулся шарика.

Зажгите вторую спичку. Поднесите ее непосредственно к тому месту второго шарика, где находится вода. Коснитесь огнем шарика. Что произошло на сей раз? Шарик не лопнул! Но на его поверхности образовалось черное пятнышко. Как раз в том месте, где вы коснулись его пламенем.

Почему шарик с водой не лопнул от взаимодействия с огнем? Ведь нагрев резины был таким же, как и в случае с первым шариком. Резина первого шарика стала столь горячей, что ослабла и шарик лопнул под давлением находящегося в нем воздуха.

Почему же шарик, в котором находится вода, сопротивляется сокрушительной силе пламени? Дело в том, что вода впитывает в себя большую часть того тепла, которое выделяет пламя. В итоге резина не становится слишком горячей. А раз она не слишком горяча, то и сильного ослабления не происходит, и шарик не лопается.

Вода является великолепным поглотителем тепла. Нужно много тепла, чтобы изменить температуру воды. Для того, чтобы нагреть 1 грамм воды на 1 градус Цельсия потребуется в 10 раз больше тепла, чем нужно, чтобы нагреть на 1 градус 1 грамм железа. Вот почему чайник закипает на огне довольно долго. С другой стороны, при остывании вода выделяет достаточно много тепла. Вот почему местности, расположенные возле океанов и других крупных водоемов, не столь холодны зимнею порой, чем местности, расположенные на той же широте, но не омываемые морями.

Способность воды аккумулировать тепло дает нам ответы на многие вопросы. Почему в кухне, когда готовится еда, становится жарко? Да потому, что нагретая вода начинает «отдавать» тепло и повышает температуру воздуха в помещении. Этот же принцип используется и в обыкновенной водяной грелке. Заполняете ее теплой водой и несколько часов ноги будут в тепле.

Сама история человеческой цивилизации началась с того, что человек разумный начал ставить себе на службу удивительные свойства окружающих его веществ. Начиная познавать мир, каждый юный человек вновь и вновь открывает для себя те качества нашего мира, которые уже известны человечеству. И такие эксперименты, как вышеописанный, помогают каждому лучше узнать и понять суть окружающих его вещей и явлений. Найти для себя ответы на вечные «почему?»

Важно соблюдать предельную осторожность в обращении со спичками и иными источниками открытого пламени, чтобы не обжечься и избежать возгорания предметов.

Источник

Огнеупорный шарик

Расплавить или сжечь можно любой материал. Все зависит от температуры нагревания. Например, пламя свечи имеет температуру выше 1000 градусов Цельсия. Конечно, такое пламя легко расплавит воздушный шарик. А как нагреть шарик свечой так, чтобы он не лопнул?

Внимание! В этом опыте будем использовать открытый огонь. Будьте осторожны, попросите взрослых вам помочь.

Понадобятся:

Описание опыта:

1. Внутрь воздушного шарика (не надутого) наливаем воду.
2. Надуваем шарик, но не до конца, и завязываем.
3. Зажигаем свечу. Осторожно, открытый огонь!
4. Подносим шарик к свече так, чтобы огонь касался стенок шарика. Делаем это аккуратно.

Итог:

Шарик не лопается, а остается целым.

Гладыш Егор, ученик школы No2083

Объяснение опыта:

Если надутый шарик поднести к огню, он лопнет. Но стоит в него налить немного воды и поднести к огню, вода начинает забирать большую часть тепла и не дает стенкам шарика расплавиться. Конечно, это будет длиться до тех пор, пока вода сама не нагреется. Свойство, которое демонстрирует этот опыт, называется «теплопроводностью». Теплопроводность — это свойство передавать тепло (перенос энергии) от более нагретого тела к менее нагретому. У воды, например, она в 24 раза больше, чем у воздуха. Это значит, что вода проводит тепло в 24 раза быстрее.

Источник

Опыт: сочный взрыв

Лопать воздушные шарики — целая наука. Зато заняться ею можно и на кухне: в Новый год дефицита времени и шариков для домашних экспериментов не предвидится.

Обыкновенный воздушный шарик куда прочнее, чем кажется на первый взгляд. Он готов противостоять острым предметам и даже открытому пламени. Но рано или поздно все шарики сдаются и лопаются, разбрасывая в стороны цветные обрывки. Поэтому, прежде чем приступать к экспериментам, стоит надеть защитные очки и приготовиться к громким хлопкам. А детям нужно обязательно позвать на помощь взрослых.

Нам понадобится

Воздушные шарики — целый набор, а лучше несколько разных наборов.

Апельсин, лимон, лайм, мандарин или другой цитрус.

Иглы и спицы — металлические, острые и гладкие.

Что происходит

1. Несгораемый латекс

Подержите шарик над пламенем зажигалки — и он тут же лопнет. Но попробуйте повторить эксперимент, наполнив шарик водой: жидкость будет быстро поглощать поступающее тепло, и шарик останется цел. Максимальная температура, до которой может нагреться жидкая вода, — 100 °C, и ее недостаточно, чтобы поджечь латекс. Теоретически, если продолжить нагрев, энергия начнет тратиться на превращение жидкости в пар, но шарик лопнет, только когда воды останется слишком мало.

2. Коварство цитрусовых

Брызните на шарик соком апельсина или лимона — и он лопнет. Все дело в строении синтетического каучука, из которого изготавливают воздушные шары. Его длинные незаряженные, усеянные небольшими «хвостиками» молекулы напоминают елочные гирлянды, которые легко спутываются между собой. Лимонен цитрусовых служит для них растворителем: волокна полимера скользят, начинают расходиться — и шарик рвется.

3. Врешь, не проткнешь

Аккуратно насадите шарик на спицу, проткнув его в районе «горлышка» и «макушки», где оболочка толще. Если шарик надут не слишком сильно, он не лопнет: материал в месте прокола достаточно прочный и не разорвется у края оставленной спицей дыры. Упругий каучук плотно обхватит спицу и не позволит воздуху выйти.

Не лопнул? Есть нюанс!

Эксперимент с цитрусовыми может и не сработать, и этому тоже найдется объяснение в химии. Полимерные цепочки обычного каучука не связаны друг с другом, поэтому они так легко разделяются. По этой же причине его часто вулканизируют, обрабатывая серой, которая соединяет цепочки прочными «мостиками». Полученную резину растворить лимоненом не получится, и лучше поискать другой шарик.

Фото: ALAMY / LEGION-MEDIA, ISTOCK (X3)

Сегодня читают

iPhone/iPad-версия журнала

Интерактивная версия журнала для iPad, iPhone, iPod и Android

Журнал Вокруг света

Сетевое издание «Сайт VokrugSveta.ru (ВокругСвета.ру)» Свидетельство о регистрации СМИ ЭЛ №ФС77-67787, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор) 13 декабря 2016 года.

Учредитель сетевого издания: Общество с ограниченной ответственностью «Хёрст Шкулёв Паблишинг»

Главный редактор: Сарханянц К. Р.

Copyright (с) ООО«Хёрст Шкулёв Паблишинг», 2021

Любое воспроизведение материалов сайта без разрешения редакции воспрещается.

Контактные данные редакции для государственных органов (в том числе для Роскомнадзора):

Источник

5 опытов с воздушным шариком

Дети всех возрастов обожают опыты и эксперименты. К тому же это может стать весёлой и интересной традицией, объединяющей всю семью. Основатель проекта «Простая наука», телеведущий канала «Карусель» Денис Мохов предлагает увлекательные идеи для опытов с воздушным шариком, которые идеально подойдут детям младшего и среднего школьного возраста.

1. Шарик на вертеле

Что будет, если шарик проткнуть иголкой? Ответ очевиден: он лопнет! Но всегда ли будет именно так? Что если найти у шарика его «сильные» стороны?

Понадобится

• воздушный шарик
• шпажка (или вязальная спица)
• иголка

Описание опыта

• Надуваем шарик несильно и завязываем его.
• Аккуратно и медленно протыкаем иглой самое дно шарика — обычно оно более тёмное, чем бока. Шарик не лопается и не сдувается! Точно так же аккуратно можно проткнуть шарик возле завязанного горлышка.
• Получается «шарик на вертеле».

Объяснение опыта

Шарик не лопается, потому что мы протыкаем его именно в тех местах, где находится наименьшее натяжение. Когда шпажка проходит сквозь стенки шарика, резина плотно её облегает и не даёт воздуху вырваться наружу, поэтому шарик не сдувается.

2. Надуватель для шарика

Многим школьникам нравится играть в химиков, смешивать разные химические реактивы и получать новые вещества. Этим можно заняться прямо сейчас, ведь на кухне полным-полно разных компонентов. Давайте посмотрим, что будет, если в обыкновенный столовый уксус насыпать пищевую соду. Внимание: этот опыт нужно проводить только вместе со взрослыми!

Понадобится

• воздушный шарик
• пластиковая бутылка
• сода
• уксус

Описание опыта

• Насыпаем в шарик две чайные ложки соды.
• В пластиковую бутылку аккуратно наливаем уксус (примерно три-четыре столовые ложки; удобнее всего это делать с помощью воронки).
• Надеваем шарик с содой на горлышко бутылки и высыпаем соду из шарика в уксус.
• Шарик начинает постепенно надуваться.

Объяснение опыта

При смешивании соды и уксуса возникает химическая реакция, в результате которой выделяется углекислый газ. Этого газа становится всё больше и больше, он не может уместиться в бутылке и выходит из неё, попадая в шарик. Именно поэтому шарик и надувается.

3. Шарик-йог

Этот опыт объясняет, как индийским йогам удаётся спать на гвоздях и ходить по стёклам. В этом опыте настоящим йогом может стать хрупкий воздушный шарик.

Понадобится

• воздушный шарик
• ножницы
• картон
• гвозди

Описание опыта

• Надуваем несильно шарик и завязываем его.
• Боковой стороной опускаем шарик на острие гвоздей и слегка надавливаем на него.
• Шарик не лопается.

Объяснение опыта

Если мы прикоснёмся гвоздём к шарику и не будем давить, то шарик не лопнет. Но стоит нам приложить небольшое усилие — шарик лопнет. А если мы приложим шарик к множеству гвоздей, то, чтобы шарик лопнул, нам потребуется приложить гораздо большее усилие, так как оно распределится уже не на один гвоздь, а на множество. Именно поэтому индийские йоги могут спать на гвоздях и ходить по стёклам.

4. В потоке воздуха

Если дунуть на шарик, то он улетит. А что будет, если дуть на него постоянно и с одной и той же скоростью? Давайте попробуем сделать это при помощи обычного фена.

Понадобится

• воздушный шарик
• фен для сушки волос

Описание опыта

• Надуваем шарик и завязываем его.
• «Усаживаем» шарик в поток воздуха и отпускаем.
• Включаем фен и направляем струю воздуха вверх.
• Струя воздуха поднимает шарик вверх, но он не улетает, а удерживается на высоте в воздушном потоке и легко управляется феном.

Объяснение опыта

Струя быстро двигающегося воздуха имеет меньшее давление, чем воздух вокруг неё. Это значит, что она буквально засасывает шарик. Кроме того, по схожим причинам давление воздуха над шариком меньше, чем под ним, и это позволяет шарику не падать.

5. Весёлая регата

С помощью статического электричества можно устроить необычные гонки на воде. Но сначала нужно собрать судно по простой схеме. Получится оригами-лодочка.

Понадобится

• таз с водой или наполненная ею ванна
• шерстяная варежка или шарф
• воздушный шарик
• бумага

• Сначала надо наполнить таз водой из-под крана (или набрать воды в ванну).
• Опустить кораблик на воду.
• Надуем воздушный шарик.
• Быстрыми движениями потрём шарик об одежду. Если вы не нашли дома шерстяную вещь, можно потереть шарик о волосы.
• Подносим «заряженный» шарик к самодельному судну.
• Оно начинает двигаться.

Объяснение опыта

Потерев шарик о шерстяной шарф, мы зарядили его отрицательно (минус), а шарф — положительно (плюс). В природе «плюс» всегда притягивается к «минусу». Когда к кораблику подносят заряженный шарик, он начинает к нему тянуться. Сила трения на воде незначительна, а само судно лёгкое, поэтому кораблик приходит в движение.

Источник