Articles

Lávové lampy

o čem přemýšlíte, když uslyšíte slovo „groovy“? Spodní kalhoty zvonu? Květiny? A co lávové lampy?

lávové lampy byly velmi populární v groovy 1960! Mnoho lidí je má stále doma.

většina lamp rozsvítí místnost. Ale lávové lampy jsou hlavně zábavné. Mají barevné voskové kuličky plovoucí kolem v průhledné kapalině.

Věděli jste?

Edward Craven-Walker navrhl lávovou lampu. Založil to na časovači vajec, který viděl v hospodě! Časovač vejce měl kouli vosku zavěšenou ve vodě. Když se vosk roztavil, vejce bylo připraveno k jídlu.

lávové lampy jsou také „groovy“ způsob, jak vidět principy fyziky a chemie v akci.

tři státy hmoty jsou pevné látky, kapaliny a plyny (© 2019 Pojďme Mluvit Vědy).

co je kinetická molekulární teorie?

Chcete-li pochopit, jak lávové lampy fungují, musíte pochopit kinetickou molekulární teorii. Uvádí, že veškerá hmota je tvořena molekulami, které se neustále pohybují. Tyto molekuly mají kinetickou energii. Množství energie závisí na teplotě. Když je teplejší, molekuly mají více energie. A když mají více energie, pohybují se rychleji. Existují tři nejčastější stavy hmoty.

molekuly v pevných látkách mají nejmenší energii. To znamená, že se pohybují pomaleji než molekuly v kapalinách a plynech.

molekuly v plynech mají nejvíce energie ze všech. Pohybují se nejrychleji.

jak souvisí kinetická energie s hustotou?

kinetická molekulární teorie vám pomůže pochopit hustotu. Hustota označuje, kolik hmoty je v daném objemu prostoru.

už jste někdy hodili minci do fontány nebo skály do rybníka? Pravděpodobně jste si všimli, že tyto předměty klesají ve vodě. A pravděpodobně jste si všimli, že jiné předměty, jako větvičky, plavou na vodě. Objekty, které jsou hustší než vodní dřez. A objekty, které jsou méně husté než voda, se vznášejí.

ale co to má společného s lávovými lampami? Vzpomeňte si na globule-říkejme jim zkrátka „globs“ – které se vznášejí? Při pokojové teplotě jsou kuličky o něco hustší než okolní kapalina. Proto sedí na dně lampy. Ale když zapnete lampu, koule se zahřejí. Molekuly se pohybují rychleji. Kuličky se stávají méně hustými než okolní kapalina. Zvedají se a začnou se vznášet!

Věděli jste?

horkovzdušné balóny fungují stejně jako koule v lávové lampě.

jak schopnost míchání ovlivňuje fungování lávové lampy?

Čokoládové mléko na levé a zálivka na pravé (Zdroje: Mae Mu přes Unsplash a wwing via).

Tak proč to kapičky vosku v lávové lampy smícháme s okolní kapaliny?

Přemýšlejte o čokoládovém sirupu a mléce. Jsou mísitelné tekutiny. To znamená, že se mohou smíchat a vytvořit homogenní směs. Čokoládový sirup se zcela mísí s mlékem a vytváří báječné čokoládové mléko!

ale některé kapaliny jsou nemísitelné. Nemíchají se mezi sebou. Vše závisí na síle přitažlivosti mezi molekulami ve dvou kapalinách.

například, co se stane, když se pokusíte smíchat olej a ocet – jako v salátovém dresingu? Molekuly v octě jsou více přitahovány k sobě než k molekulám v oleji. Molekuly v oleji jsou více přitahovány k sobě než k molekulám v octě. Bez ohledu na to, jak moc třesete nebo mícháte dresink, nikdy nezůstanou smíchány dohromady.

ale molekuly čokoládového sirupu jsou přitahovány k molekulám mléka. A molekuly mléka jsou přitahovány k molekulám čokoládového sirupu. To je důvod, proč dostanete čokoládové mléko a ne lávovou lampu ve sklenici!

každá nemísitelná kapalina se nazývá fáze. Směs se dvěma nemísitelnými kapalinami se nazývá dvoufázová směs. Směs s více než dvěma nemísitelnými kapalinami se nazývá multifázová směs.

Když sledujete, jak se globs vznášejí v lávové lampě, díváte se na dvoufázovou směs!

Věděli jste?

kuličky v lávové lampě jsou vyrobeny z parafínového vosku. To je stejný typ vosku používaný v mnoha svíčkách a pastelkách!

proč se Globy v lávové lampě pohybují kolem?

jedním z nejzajímavějších rysů lávové lampy je způsob, jakým se globs vznášejí. Ale proč se to děje? Víte, že koule jsou méně husté než okolní kapalina. A víte, že globs a kapalina jsou nemísitelné. Tak proč se globs prostě nezvednou na vrchol lampy a nezůstanou tam?

lávové lampy jsou navrženy tak, aby teplota nahoře byla o něco chladnější než dole. A co se stane s molekulami, když se ochladí? Přesně tak! Ztrácejí energii a přibližují se k sobě. Takže když glob dosáhne vrcholu lávové lampy, Stahuje se. Stává se hustší než okolní kapalina a začíná klesat. Když dosáhne dna, celý cyklus se opakuje!

Lávová lampa je příkladem konvekčního proudu. Konvekční proudy způsobují, že kapaliny a plyny stoupají a klesají kvůli změnám jejich hustoty. Všude kolem vás jsou konvekční proudy, dokonce i v zemské kůře!

, Když kapičky se zahřeje tím, že žárovka se zvýší na horní části lampy, kde se ochladí a umyvadlo. Poté proces začíná znovu (promluvme si o vědě pomocí obrázku Saltmiser prostřednictvím Wikimedia Commons).

chcete vyzkoušet Experiment s lávovou lampou?

můžete si vytvořit vlastní lávovou lampu ve své třídě nebo doma! Tady je to, co budete potřebovat:

  • průhledné nádobě, jako prázdná voda nebo soda láhev.

  • Vody

  • Rostlinné oleje,

  • Potravinářské barvivo

  • šumivé tablety (jako je Alka-Seltzer®)

  • baterku (volitelné)

Jak si vyrobit lávovou lampu:

  1. Vyplnit čtvrtina láhev s vodou

  2. Přidat potravinářské barvivo

  3. Vyplnit zbytek láhve s rostlinným olejem

  4. Přidat půl šumivé tablety

  5. Volitelně: pokud máte baterku, jděte do tmavé místnosti, zapněte baterku a sledovat své groovy nové lampy ve tmě!