fb

SmartBee Club

Płynna granica

Będziemy próbowali wyznaczyć granicę między kolorami, ale czasem może być ciężko, bo jest ona bardzo płynna. Trzymaj się kroków instrukcji, a powinno się udać.

Przygotuj:
  • ciepła woda
  • zimna woda
  • 2 barwniki w różnych kolorach, np. żółty i niebieski
  • cienka sztywna folia
  • 2 małe kieliszki
Instrukcja:
  1. Do jednego kieliszka wlej zimną wodę, aż po samą krawędź. To samo zrób w drugim kieliszku z ciepłą wodą.
  2. Do kieliszka z ciepłą wodą dodaj pierwszy kolor, a do kieliszka z zimną wodą – drugi.
  3. Przykryj kieliszek z ciepłą wodą kawałkiem cienkiej folii. Gdy woda „złapie” folię, obróć kieliszek o 180 stopni, czyli spodem do góry. Uwaga! To wymaga prób. Jeśli się nie udało, to znaczy, że wody mogło być za mało lub należy wymienić folię na cieńszą lub sztywniejszą.
  4. Połóż kieliszek z ciepłą wodą na drugi kieliszek.
  5. Delikatnie wysuń folię spomiędzy kieliszków.
  6. Między kolorami powinna powstać warstwa z kolorem pochodnym.
  7. Możesz powtórzyć ten eksperyment, zmieniając układ kieliszków – kieliszek z zimną wodą postaw na kieliszku z ciepłą wodą. Czy coś się zmieniło?
    Jak myślisz, co się stanie, jeśli w obu kieliszkach temperatura wody będzie taka sama?

 

Co na to nauka?

Mieszanie się rozpuszczonych barwników to proces zwany dyfuzją. Jest to rozprzestrzenianie się cząsteczek jednej substancji w drugiej bez działania na nie zewnętrznych czynników. To, jak szybko zachodzi ten proces, zależy od temperatury.
Woda o wyższej temperaturze ma mniejszą gęstość, a ciepło sprawia, że ciecz zmniejsza swoją gęstość i unosi się ku górze. Woda zimna ma większą gęstość, więc chętnie trzyma się dna. Dodając do wody barwników, możemy obserwować, że w kontakcie dwóch barwników o różnych temperaturach powstaje niewielki obszar, gdzie widoczna jest dyfuzja, który zwiększa się, gdy temperatura zaczyna się wyrównywać.
Co by się stało, gdybyśmy zamienili układ i na górę położyli kieliszek z zimną wodą? Ciepła woda uciekłaby w górę, a zimna natychmiast opadłaby na dno. Skutek? Kolory natychmiast by się wymieszały.