Articles

Lava lampen

waar denk je aan als je het woord “groovy”hoort? Bell bottom pants? Bloemen? En lavalampen?

Lava lampen waren erg populair in de groovy jaren 1960! Veel mensen hebben ze nog steeds thuis.

De meeste lampen lichten een kamer op. Maar lavalampen zijn vooral gewoon leuk om naar te kijken. Ze hebben gekleurde wasbollen die rondzweven in een transparante vloeistof.

wist u dat?Edward Craven-Walker ontwierp de lavalamp. Hij baseerde het op een eierklok die hij in een pub zag! De eierwekker had een bal was opgehangen in water. Toen de was smolt, was het ei klaar om te eten.

lavalampen zijn ook een” groovy ” manier om natuurkundige en scheikundige principes in actie te zien.

de drie toestanden van materie zijn vaste stoffen, vloeistoffen en gassen (© 2019 Let ‘ s Talk Science).

Wat is de kinetische moleculaire theorie?

om te begrijpen hoe lavalampen werken, moet je de kinetische moleculaire theorie begrijpen. Het stelt dat alle materie bestaat uit moleculen die altijd in beweging zijn. Deze moleculen hebben kinetische energie. De hoeveelheid energie hangt af van de temperatuur. Als het warmer is, hebben moleculen meer energie. En als ze meer energie hebben, gaan ze sneller. Er zijn drie meest voorkomende toestanden van materie.

de moleculen in vaste stoffen hebben de minste energie. Dat betekent dat ze langzamer bewegen dan moleculen in vloeistoffen en gassen.

de moleculen in gassen hebben de meeste energie. Ze bewegen het snelst.

Hoe is kinetische energie gerelateerd aan dichtheid?

kinetische moleculaire theorie kan u helpen de dichtheid te begrijpen. Dichtheid verwijst naar hoeveel materie er is in een gegeven volume van de ruimte.

hebt u ooit een munt in een fontein of een rots in een vijver gegooid? Je hebt waarschijnlijk gemerkt dat deze objecten zinken in water. Je hebt waarschijnlijk gemerkt dat andere objecten, zoals twijgen, op water drijven. De objecten die dichter zijn dan watergootsteen. En de objecten die minder dicht zijn dan water drijven.

maar wat heeft dit te maken met lavalampen? Herinner je je de bollen-laten we ze kortweg “bollen” noemen-die rondzweven? Bij kamertemperatuur zijn de klodders wat dichter dan de omringende vloeistof. Daarom zitten ze onderaan de lamp. Maar als je de lamp aanzet, worden de klodders warm. De moleculen bewegen sneller. De klodders worden minder dicht dan de omringende vloeistof. Ze stijgen op en beginnen rond te drijven!

wist u dat?

heteluchtballonnen werken op dezelfde manier als de klodders in de lavalamp.

hoe beïnvloedt het vermogen om te mengen de werking van een lavalamp?

chocolademelk links en sladressing rechts (bronnen: Mae mu via Unsplash en wwing via).

dus waarom mengen de klodders was in een lavalamp zich niet met de omringende vloeistof?

denk aan chocoladesiroop en melk. Het zijn mengbare vloeistoffen. Dat betekent dat ze kunnen mengen tot een homogeen mengsel te vormen. De chocoladesiroop mengt zich volledig met de melk om lekkere chocolademelk te vormen!

maar sommige vloeistoffen zijn niet mengbaar. Ze mengen zich niet met elkaar. Het hangt allemaal af van de aantrekkingskracht tussen de moleculen in de twee vloeistoffen.

bijvoorbeeld, wat gebeurt er als je olie en azijn probeert te mengen in een salade dressing? De moleculen in de azijn worden meer tot elkaar aangetrokken dan tot de moleculen in olie. De moleculen in olie worden meer tot elkaar aangetrokken dan tot de moleculen in de azijn. Het maakt niet uit hoeveel je schud of roer je dressing, ze zullen nooit samen gemengd blijven.

maar chocoladestroopmoleculen worden aangetrokken door melkmoleculen. En melkmoleculen worden aangetrokken door chocoladestroopmoleculen. Daarom krijg je chocolademelk en geen lavalamp in een glas.

elke niet mengbare vloeistof wordt een fase genoemd. Een mengsel met twee niet mengbare vloeistoffen wordt een bifasisch mengsel genoemd. Een mengsel met meer dan twee niet mengbare vloeistoffen wordt een meerfasig mengsel genoemd.

als je de klodders in een lavalamp ziet zweven, zie je een bifasisch mengsel!

wist u dat?

de klodders in een lavalamp zijn gemaakt van paraffine. Dat is dezelfde soort was die in veel kaarsen en kleurpotloden wordt gebruikt!

waarom bewegen de klodders in een lavalamp?

een van de interessantste kenmerken van een lavalamp is de manier waarop de bollen rondzweven. Maar waarom gebeurt dit? Je weet dat de bollen minder dicht zijn dan de omringende vloeistof. En je weet dat de klodders en de vloeistof niet mengbaar zijn. Dus waarom stijgen de klodders niet gewoon naar de bovenkant van de lamp en blijven daar?

lavalampen zijn zo ontworpen dat de temperatuur aan de bovenkant iets koeler is dan aan de onderkant. En wat gebeurt er met moleculen als ze afkoelen? Dat klopt! Ze verliezen energie en komen dichter bij elkaar. Dus als een klodder de top van de lavalamp bereikt, trekt hij samen. Het wordt dichter dan de omringende vloeistof en begint te zinken. Wanneer het de bodem bereikt, herhaalt de hele cyclus zich!

een lavalamp is een voorbeeld van een convectiestroom. Convectiestromen zorgen ervoor dat vloeistoffen en gassen stijgen en dalen vanwege veranderingen in hun dichtheid. Er zijn convectiestromen overal om je heen, zelfs in de aardkorst!

wanneer de gloeilamp gloeit stijgen ze naar de bovenkant van de lamp, waar ze afkoelen en zinken. Dan begint het proces opnieuw (laten we het over wetenschap hebben met behulp van een afbeelding van Saltmiser via Wikimedia Commons).

wilt u een lavalamp-Experiment proberen?

u kunt uw eigen lavalamp bouwen in uw klaslokaal of thuis! Dit is wat je nodig hebt:

  • een transparante verpakking, zoals een lege water-of frisdrankfles

  • Water

  • plantaardige olie

  • kleurstof

  • een bruistablet (zoals Alka-Seltzer®)

  • een zaklamp (optioneel))

Hoe maak je een lavalamp:

  1. Vul een kwart van de fles met water

  2. voeg levensmiddelenkleurstof toe

  3. vul de rest van de fles met plantaardige olie

  4. voeg een halve bruistablet

  5. optioneel: als u een zaklamp hebt, ga dan naar een donkere kamer, zet de zaklamp aan en let op uw groovy nieuwe lamp in het donker!