دماي گازها با سرعت حركت مولكول‌هاي تشكيل‌دهنده آنها ارتباط مستقيم دارد. با افزايش دماي يك ماده گازي شكل، سرعت متوسط حركت مولكول‌ها و در نتيجه انرژي جنبشي آن افزايش پيدا مي‌كند. تغيير ايجاد شده در سرعت مولكول‌ها موجب مي‌شود آنها بر اثر پديده‌اي موسوم به انبساط‌گرمايي پراكنده شده و در فاصله‌اي بيشتر نسبت به همديگر قرار گيرند.

با استفاده از اين آزمايش ساده مي‌توانيد تغييرات ايجاد شده در مولكول‌ها را در شرايطي كه دماي آن افزايش يافته باشد، مورد بررسي قرار دهيد. براي انجام اين آزمايش به يك سكه، يك بطري و مقداري آب نياز داريد. ابتدا يك بطري خالي را داخل يخچال قرار دهيد تا بدنه آن خنك شود، سپس بطري را از يخچال خارج كنيد. انگشت‌تان را خيس كرده و سپس با استفاده از چند قطره آب، اطراف دهانه بطري و همچنين لبه‌هاي سكه‌اي را كه براي اين آزمايش انتخاب كرده‌ايد، مرطوب كنيد. سكه را روي دهانه بطري قرار دهيد. در حالي كه بطري را روي ميز گذاشته‌ايد، دو دست خود را در اطراف بدنه بطري قرار داده و آن را محكم در دست‌تان نگه داريد. پس از گذشت مدت زمان كوتاهي دست‌هايتان را برداشته و بطري را روي ميز قرار دهيد. توجه داشته باشيد بهتر است براي انجام اين آزمايش بطري‌اي را انتخاب كنيد كه دهانه آن با اندازه قطر سكه انتخاب شده برابر باشد تا در بطري به طور كامل با سكه‌ بسته شود.

مرطوب كردن لبه‌هاي سكه و دهانه بطري مي‌تواند نقش مهمي در اتصال سكه با دهانه بطري داشته باشد و به نوعي آن را عايق‌بندي كند.

معمولا پس از گذشت 50 ثانيه بعد از اين كه دست‌هايتان را روي بدنه بطري قرار مي‌دهيد، سكه‌اي كه روي دهانه بطري قرار دارد شروع به لرزش مي‌كند. وقتي دست‌هايتان را از روي بدنه بطري برمي‌داريد، براي مدت زمان كوتاهي لرزش سكه ادامه دارد. بلافاصله پس از اين كه بطري را از داخل يخچال بيرون مي‌آوريد، دماي هواي داخل بطري زياد مي‌شود و زماني كه بدنه بطري را با دست‌هايتان مي‌پوشانيد، دماي هواي‌ داخل آن بيشتر و بيشتر مي‌شود. با افزايش دماي هواي بطري، مولكول‌هاي هواي داخل بطري سريع‌تر حركت مي‌كنند. با افزايش سرعت حركت مولكول زماني كه آنها با سكه‌اي كه روي دهانه بطري قرار دارد برخورد مي‌كنند، انرژي بيشتري را به آن انتقال مي‌دهند.

در نتيجه انتشار مولكول‌هاي هوا و افزايش فاصله جانبي آنها نسبت به همديگر، فشار مولكول‌هاي هوا افزايش يافته و اين مولكول‌ها هنگام خروج از دهانه بطري با لبه‌هاي سكه برخورد كرده و موجب حركت يا به عبارتي ارتعاش آن مي‌شوند. در حقيقت حركت مولكول‌هاي هوا و انتقال انرژي از اين مولكول‌ها به مولكول‌هايي كه ساختار سكه را تشكيل داده‌اند موجب مي‌شود سكه‌اي كه روي دهانه بطري است به حركت در آيد. حركت يا ارتعاش سكه در اين آزمايش بخوبي محسوس است و مي‌تواند تغييرات ايجاد شده در مولكول‌ها در نتيجه تغييرات دمايي را توجيه كند.

منبع: sciencefunadventure

+ نوشته شده توسط رامين مرادي در سه شنبه بیست و چهارم مرداد ۱۳۹۱ و ساعت 17:25 |