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:
- Do jednego kieliszka wlej zimną wodę, aż po samą krawędź. To samo zrób w drugim kieliszku z ciepłą wodą.
- Do kieliszka z ciepłą wodą dodaj pierwszy kolor, a do kieliszka z zimną wodą – drugi.
- 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.
- Połóż kieliszek z ciepłą wodą na drugi kieliszek.
- Delikatnie wysuń folię spomiędzy kieliszków.
- Między kolorami powinna powstać warstwa z kolorem pochodnym.
- 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.