la ce te gândești când auzi cuvântul „groovy”? Pantaloni cu fund de clopot? Flori? Dar lămpile de lavă?

lămpile de lavă erau foarte populare în anii 1960! Mulți oameni încă le au acasă astăzi.

majoritatea lămpilor luminează o cameră. Dar lămpile de lavă sunt în principal doar distractive de privit. Au globule de ceară colorate care plutesc într-un lichid transparent.

știați?Edward Craven-Walker a proiectat lampa de lavă. El a bazat pe un cronometru ou a văzut într-un pub! Cronometrul de ou avea o minge de ceară suspendată în apă. Când ceara sa topit, oul era gata să mănânce.

lămpile de lavă sunt, de asemenea, un mod „groovy” de a vedea principiile fizicii și chimiei în acțiune.

care este teoria moleculară cinetică?

pentru a înțelege cum funcționează lămpile de lavă, trebuie să înțelegeți teoria moleculară cinetică. Se afirmă că toată materia este alcătuită din molecule care se mișcă mereu. Aceste molecule au energie cinetică. Cantitatea de energie depinde de temperatură. Când este mai cald, moleculele au mai multă energie. Și când au mai multă energie, se mișcă mai repede. Există trei stări cele mai comune ale materiei.

moleculele din solide au cea mai mică energie. Asta înseamnă că se mișcă mai încet decât moleculele din lichide și gaze.

moleculele din gaze au cea mai mare energie dintre toate. Se mișcă cel mai repede.

cum este energia cinetică legată de densitate?

teoria moleculară cinetică vă poate ajuta să înțelegeți densitatea. Densitatea se referă la cât de multă materie există într-un anumit volum de spațiu.

ai aruncat vreodată o monedă într-o fântână sau o piatră într-un iaz? Probabil ați observat că aceste obiecte se scufundă în apă. Și probabil ați observat că alte obiecte, cum ar fi crenguțele, plutesc pe apă. Obiectele care sunt mai dense decât apa se scufundă. Iar obiectele care sunt mai puțin dense decât apa plutesc.

dar ce legătură are asta cu lămpile de lavă? Amintiți-vă globulele – să le numim „globuri” pe scurt – care plutesc în jur? La temperatura camerei, globurile sunt puțin mai dense decât lichidul din jur. De aceea stau în partea de jos a lămpii. Dar când porniți lampa, Globurile se încălzesc. Moleculele se mișcă mai repede. Globurile devin mai puțin dense decât lichidul din jur. Se ridică și încep să plutească!

știați?

baloanele cu aer cald funcționează la fel ca globurile din lampa de lavă.

cum afectează capacitatea de a amesteca modul în care funcționează o lampă de lavă?

deci, de ce Globurile de ceară dintr-o lampă de lavă nu se amestecă cu lichidul din jur?

gândiți-vă la sirop de ciocolată și lapte. Sunt lichide miscibile. Asta înseamnă că se pot amesteca pentru a forma un amestec omogen. Siropul de ciocolată se amestecă complet cu laptele pentru a forma lapte de ciocolată delicios!

dar unele lichide sunt nemiscibile. Nu se amestecă între ei. Totul depinde de forța de atracție dintre moleculele din cele două lichide.

de exemplu, ce se întâmplă atunci când încercați să amestecați ulei și oțet – ca într-un pansament pentru salată? Moleculele din oțet sunt mai atrase una de cealaltă decât de moleculele din ulei. Moleculele din ulei sunt mai atrase una de cealaltă decât de moleculele din oțet. Indiferent cât de mult vă agitați sau vă amestecați pansamentul, acestea nu vor rămâne niciodată amestecate.

dar moleculele de sirop de ciocolată sunt atrase de moleculele de lapte. Și moleculele de lapte sunt atrase de moleculele de sirop de ciocolată. De aceea primești lapte de ciocolată și nu o lampă de lavă într-un pahar!

fiecare lichid nemiscibil se numește fază. Un amestec cu două lichide nemiscibile se numește amestec bifazic. Un amestec cu mai mult de două lichide nemiscibile se numește amestec multifazic.

când privești Globurile plutind într-o lampă de lavă, te uiți la un amestec bifazic!

știați?

Globurile dintr-o lampă de lavă sunt făcute din ceară de parafină. Acesta este același tip de ceară folosit în multe lumânări și creioane!

De ce Globurile dintr-o lampă de lavă se mișcă?

una dintre cele mai interesante caracteristici ale unei lămpi de lavă este modul în care Globurile plutesc în jur. Dar de ce se întâmplă asta? Știți că globurile sunt mai puțin dense decât lichidul din jur. Și știți că globurile și lichidul sunt nemiscibile. Deci, de ce nu Globurile doar ridica la partea de sus a lămpii și să rămână acolo?

Ei bine, lămpile de lavă sunt proiectate astfel încât temperatura din partea de sus să fie puțin mai rece decât în partea de jos. Și ce se întâmplă cu moleculele când se răcesc? Așa e! Ei pierd energie și se apropie mai mult. Deci, atunci când un glob ajunge în partea de sus a lămpii de lavă, se contractă. Ea devine mai densă decât lichidul din jur și începe să se scufunde. Când ajunge în partea de jos, întregul ciclu se repetă!

o lampă de lavă este un exemplu de curent de convecție. Curenții de convecție determină creșterea și scăderea lichidelor și gazelor din cauza modificărilor densității lor. Există curenți de convecție în jurul vostru, chiar și în scoarța Pământului!

doriți să încercați un experiment cu lampă de lavă?

vă puteți construi propria lampă de lavă în clasă sau acasă! Iată ce veți avea nevoie:

• un recipient transparent, cum ar fi o sticlă goală de apă sau sifon

• apă

• ulei vegetal

• colorant alimentar

• o tabletă efervescentă (cum ar fi Alka-Seltzer)

cum se face o lampă de lavă:

1. umpleți un sfert din sticlă cu apă

2. adăugați coloranți alimentari

3. umpleți restul sticlei cu ulei vegetal

4. adăugați o jumătate de tabletă efervescentă

5. opțional: dacă aveți o lanternă, mergeți într-o cameră întunecată, porniți lanterna și urmăriți noua lampă groovy în întuneric!