Jak tlačí plyny

Co dokáže vzduch

See Graphic.Na to, že nás neustále objímá vzduch, jsme si tak zvykli, že to vůbec nepociťujeme. Ani věci kolem nás se nechovají tak, jako by na ně vzduch tlačil. Udělejte si jednoduchý pokus.

See Graphic.See Graphic.Nalejte trochu vody do plechovky od limonády. Zahřejte ji až do varu. Potom rychle plechovku vhoďte dnem vzhůru do nádoby se studenou vodou. Pozorujte, co se s ní stalo.

Přesvědčil vás pokus o tlaku vzduchu? Proč se tlak vzduchu projevil teprve tehdy, když jsme část vzduchu z plechovky párou a ohřátím vypudili?
spllahev

Měříme tlak vzduchu

Abychom tlak vzduchu změřili, připravíme si proti němu vodního soupeře, který se s ním bude přetlačovat. Asi 10,5 m dlouhou průhlednou hadici, se skleněnou zatavenou koncovkou, pověsíme z okna a naplníme ji po okraj obarvenou vodou. Konec hadice zazátkujeme a ohneme, jak ukazuje obrázek. Potom hadici převrátíme skleněnou koncovkou nahoru, zazátkovaným koncem dolů. Jak vysoký očekáváte vodotrysk po odzátkování konce?

Asi vás překvapilo, že z hadice vyteklo jen maličko vody. Změřte, jak vysoký sloupec vody udržel v trubici silák vzduch.

Užitečný vzorec p = r. h. g si jistě pamatujete a tak snadno spočítáte tlak vody a tím i tlak vzdušného protivníka, který se opírá do hladiny na otevřeném konci.

Tlak vzduchu je přibližně  stejně velký jako tlak 10 m vysokého sloupce vody, tedy asi 100 000 Pa.

Torricelliho pokus se rtutí
3-9-3Když v roce 1644 podobný pokus dělal italský profesor fyziky Evangelista Torricelli (čti toričeli), používal místo vody rtuť, a proto mu stačila mnohem kratší skleněná trubice. Dokážete použít vzorec p = r. h. g „naruby“ a vypočítat přibližnou výšku rtuťového sloupce, který vyvine tlak 100 000 Pa? Prozradíme vám, že rtuť má mnohem větší hustotu než voda (1 m3 rtuti má hmotnost  13 500 kg).

Učitelské poznámky1
 
 
Hrajeme si s tlakem vzduchu

Přitiskněte na zrcátko nebo na  hladkou dlaždičku gumovou přísavku. Co ji drží u skla?

Proč přísavka nedrží, když ji přitiskneme na věc s hrubým povrchem?
 
 
 

3-9-5Tlak vzduchu

 Zopakujte si pokus, kdy na skleničku vrchovatě naplněnou vodou položíte list papíru a převrátíte ji. Co se do papíru opírá proti vodě, která tlačí shora?

3-9-6Injekční stříkačku s pístem u dna ucpěte palcem a pokuste se píst vytáhnout. Čí síla se přitom s vámi přetlačuje? Proč jde píst snadno vytáhnout hned, jak uvolníte palec?
 
 
 
 
 
 

3-9-7Vytéká-li voda z láhve od limonády delší hadičkou, jak ukazuje obrázek, začne se láhev bortit. Co ji tak mačká? Proč se láhev nebortí, když z ní vytéká voda otvorem ve stěně bez připojené hadičky? Tlak vzduchu je větší než tlak vody zevnitř.

3-9-8Pozorujte, jak se nafukuje otevřený balónek navlečený na hrdle láhve s vodou, když voda odtéká dlouhou hadičkou. Tlak vzduchu v láhvi je menší než tlak vnějšího vzduchu.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

9_9Vhoďte do láhve od mléka nebo od kečupu hořící proužek papíru a vzápětí položte na hrdlo láhve oloupané vajíčko uvařené natvrdo. Popište, co jste pozorovali a vysvětlete průběh pokusu.

Objevíte způsob, jak vejce z láhve vysvobodit?

Až se někdy vydáte na výlet do hor, udělejte si při návratu jednoduchý pokus. Nahoře v horách důkladně uzavřete prázdnou plastovou láhev od limonády. Až se vrátíte dolů, uvidíte na ní, jak se projeví zvětšení tlaku vzduchu.

Učitelské poznámky2