Конкурс Техник

Конкурс Техник - Юниор
Проектный этап 2015
Тема проекта:
Свойства воздуха в экспериментах
Работу выполнила
Шульга Александра
Ученица 7-В класса
МБОУ специализированной школы № 7
им. Мокроусова
г. Симферополя
Руководитель проекта
Лавут Е.С. - преподаватель
ВОЗДУХ. СВОЙСТВА ВОЗДУХА
Воздух-это смесь газов находящихся в постоянном хаотичном движении, скорость
движения которого зависит от того или иного источника энергии
Атмосферное давление
Атмосферное давление — это сила давления воздушного столба на единицу площади.
Исчисляется оно в килограммах на 1 см² поверхности, но так как раньше оно
измерялось только ртутными манометрами, то условно принято выражать эту
величину в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.). Нормальным атмосферным
давлением является 760 мм рт. ст., или 1,033 кг/см², что принято считать за одну
атмосферу.
Температура воздуха
Температура - величина, характеризующая степень теплового состояния тела (газа)
или скорость хаотического движения молекул (чем выше температура, тем больше
скорость их движения, и наоборот).
По закону Менделеева – Клапейрона:
PV = mRT/μ
ρ = m/V = Pμ/RT
Плотность обратно пропорциональна температуре. Поэтому более горячий воздух легче и
по закону Архимеда поднимается вверх.
Вот несколько опытов, основанных на давлении воздуха.
 Шарик в банке
 Как вытащить монету сухой из воды
 Танцующая монетка
 Как измерить вес и плотность воздуха
 Шарик в микроволновке
 Шарик в морозилке
Опыт №1 «Шарик в банке»
Для проведения первого опыта нам понадобилось следующее оборудование:
1. Воздушный шарик, наполненный водой, диаметр которого больше диаметра горлышка
банки.
2. 3-х литровая банка.
3. Горячая вода.
4. Тазик
Ход работы:
1. Прогреваем стенки банки с помощью горячей воды.
2. Сливаем воду в тазик, на банку кладём шарик с водой.
3. Под действием давления остывающего воздуха шарик проник в банку.
Вывод:
Плотность воздуха и его давление зависят от температуры.
Опыт № 2 Как вытащить монету сухой из воды
Для проведения опыта понадобилось:
1. Тарелка
2. Подкрашенная вода
3. Монетка
4. Литровая банка
5. Свечка
6. Спички
Ход работы:
1. Кладем монету в тарелку
2. Наливаем воду
3. Устанавливаем и поджигаем свечку
4. Накрываем свечку перевернутой банкой
5. Наблюдаем и достаем монетку из сухой тарелки
Почему тарелка осталась сухая?
 В результате того что давление внутри банки из-за повышения температуры
становится меньше, вода из под нормального атмосферного давления снаружи
банки, стремится в область более низкого давления и втягивается в банку и
осушает тарелку до дна.
 Монетка оказывается на суше!
Опыт № 3 Танцующая монетка
Для проведения опыта понадобилось:
1. Бутылка
2. Монета, которой можно накрыть горлышко бутылки
Ход эксперимента:
 Пустую незакрытую бутылку кладем в морозильник на несколько минут
 Накрываем смоченной в воде монетой горлышко вынутой бутылки
 Через несколько минут монетка начинает подскакивать и ударяясь о горлышко
бутылки издавать щелкающие звуки
Вывод:
Монетку поднимает воздух, который в морозилке сжался и занял меньший объем,
а теперь нагрелся и начал расширяться
Опыт № 4 «Как измерить массу и плотность воздуха»
Для проведения опыта понадобилось:
 Шарик большой
 Палка длинной примерно 1м
 Пластиковый стаканчик
 Семечки
 Весы
 Ведро с водой
 Тазик
Ход эксперимента
 Надуваем шарик
 Измеряем объем воздуха в шарике с помощью закона Архимеда, погружая шарик в
емкость с водой и измеряем количество вытесненной воды - 9 литров = 0,9 м3
 Из палки, ниток и стаканчика собираем рычажные весы.
 С помощью гирек- семечек уравновешиваем весы.
 Измеряем массу использованных для этого семечек – 4 грамма
 Выпускаем воздух из шарика, протыкая его и стаканчик перевешивает пустой
шарик.
 Измеряем массу пустого шарика = 2г, значит масса воздуха в шарике – 2 грамма
 Вычисляем плотность воздуха по формуле ρ = m/V
 ρ = 0,002 кг/0,009 м3= 0,22 кг/м3 – плотность воздуха
Опыт № 5 «Шарик в микроволновке»
Для проведения опыта понадобилось:
 Шарик
 Микроволновка
Ход эксперимента:
Надуваем шарик и кладем его в микроволновку на 30 секунд.
Результат:
Шарик из микроволновки прилип к руке и долго не падал.
Микроволновое излучение действует на молекулы воздуха и диполи этих молекул
разворачиваясь, ориентируются так что на поверхности шарика образуется
электростатический заряд. Этот заряд стремясь скомпенсироваться за счет молекул на
руке притягивает шарик к руке.
Вывод: молекулы воздуха способны к электризации.
Опыт № 6 «Шарик в морозильнике»
 Надуваем шарик и измеряем его диаметр ниткой.
 Оставляем шарик в морозилке на 15 минут.
 Измеряем объём «замороженного» шарика ниткой.
 Сравниваем 2 нитки, соответствующие теплому и холодному шарику.
Результат: Нитка от теплого шарика длиннее, чем от холодного.
Вывод: Объем воздуха зависит от его температуры – чем больше температура, тем больше
объем.
Выводы
 В ходе проделанных экспериментов мною выявлены следующие свойства и
характеристики воздуха:
 Воздух имеет вес
 Объем воздуха зависит от его температуры – чем больше температура, тем больше
объем.
 Плотность воздуха зависит от температуры – плотность увеличивается с
уменьшением температуры
 Измерена приблизительно плотность воздуха – 0,22кг\м3