Rozrywki Naukowe/Próżnia
| <<< Dane tekstu >>> | |
| Autor | |
| Tytuł | Rozrywki Naukowe |
| Wydawca | Jan Fiszer |
| Data wyd. | 1910 |
| Miejsce wyd. | Warszawa |
| Tłumacz | Jan Harabaszewski |
| Źródło | Skany na Commons |
| Inne | Cały tekst |
| Indeks stron | |
Na talerz nalewam wody, zapalam papier, położony na małej tratewce, nakrywam płomień kieliszkiem (fig. 71 ).
Co się dzieje? Woda podnosi się w kieliszku. Dla czego?
Ponieważ papier, spalając się, wywołał rozszerzenie się powietrza przez podniesienie temperatury, rozrzedził je; następnie objętość gazu zamkniętego zmniejszyła się pod ciśnieniem atmosferycznym, ciśnienie zewnętrzne wtłoczyło ciecz i ta wzniosła się w kieliszku na poziom wyższy od poziomu zewnętrznego.
Mamy przed sobą naczynie z wodą i małą buteleczkę, napełnioną całkowicie wodą; weźmy buteleczkę za szyjkę, zatkajmy wielkim palcem, jak korkiem, odwróćmy dnem do góry, zanurzając po szyjkę w wodzie naczynia.
Gdy odejmiemy wielki palec, a więc pozbawimy buteleczkę korka, trzymajmy ją w pozycji pionowej, pozostawiając szyjkę w wodzie: zauważymy, że woda, zawarta w buteleczce, nie wypływa ze wszystkim, zostaje reszta w zawieszeniu.
Jeżeli w buteleczce wodę zamienimy na mleko (albo inną ciecz gęstszą, niż woda), zobaczymy, że i część mleka zostaje w buteleczce; tylko w szyjce zachodzi ruch; zwracając specjalną uwagę na ten punkt, stwierdzamy, że mleko opuszcza się na dno naczynia, a woda wznosi się w butelce. I tutaj ciśnienie atmosferyczne utrzymuje ciecz w butelce, nadto zachodzi inne zjawisko: mleko schodzi na dno, ponieważ dwie lub więcej ciecze układają się jedne na drugie w porządku wzrastających ciężarów właściwych z dołu do góry, to znaczy, ciecz najbardziej gęsta zajmuje dno naczynia i tak dalej.
Ale odbiegliśmy od przedmiotu, nas zajmującego, wróćmy do niego. Podamy sposób urządzenia barometru, przyrządu, pozwalającego mierzyć ciśnienie powietrza. Wystarcza napełnić rtęcią rurkę szklaną wysokości 0,80 metra, zatkać ją palcem, odwrócić i wstawić do małej miski, zawierającej również rtęć. Ciśnienie powietrza zrównoważy w rurce słup rtęci wysokości 0,76 metra. Wysokość tego słupa zmienia się ciągle wraz z ciśnieniem atmosferycznym. Barometr na podstawie pamiętnych spostrzeżeń Galileusza wynalazł Torricelli koło połowy XVII wieku, ostateczne wyjaśnienie podał Błażej Pascal.
Ten wielki fizyk powiedział sobie, że jeżeli istotnie ciężar powietrza jest przyczyną wznoszenia się rtęci w rurce barometrycznej, ciśnienie powinno zmniejszać się w miarę podnoszenia się w atmosferze. I w rzeczywistości sprawdził to w pamiętnym doświadczeniu, wykonanym na wierzchołku Puy de Dôme (góra wulkaniczna w Owernji).
Napełniam kieliszek wodą po same brzegi i przykrywam kartką papieru, która przylega do brzegów i powierzchni cieczy. Odwracam do góry dnem kieliszek, kartka papieru nie pozwala wodzie wypłynąć, a ją utrzymuje ciśnienie atmosferyczne. Zdarza się niekiedy, że doświadczenie nie udaje się od razu, dla tego, rozsądniej odwracać kieliszek nad miednicą, dokąd woda mogłaby spłynąć w razie niepowodzenia. Papieru należy używać dość ściśliwego, zupełnie nadaje się dobry papier listowy.
Przyłóż monetę na plask do deski pionowej, naprzykład do drzwi bibljoteki z dębu; na pewnej przestrzeni posuwaj ją z góry na dół pod energicznym naciskiem. Po niejakim czasie możesz rękę odjąć, a tymczasem moneta trzyma się boazerji, jak przylepiona (fig. 73).
Przyczyna tkwi w tej okoliczności, że przez tarcie i nacisk wywierany usunięta została cienka warstewka powietrza, zawarta między monetą i powierzchnią płaską; w takich warunkach wystarcza ciśnienie atmosferyczne, by moneta przylepiła się.
Wykonywać doświadczenie należy na powierzchni gładkiej, ale co do której niema obaw, żeby została uszkodzona od tarcia. Łatwo można porysować powierzchnię.
Zapalam kawałek papieru i wrzucam do karafki. Po kilku chwilach palenia się zamykam otwór karafki za pomocą jajka, ugotowanego na twardo, pozbawionego skorupy. W ten sposób urządzam hermetyczny korek. Spalanie papieru wywołuje rozszerzenie się powietrza w karafce. Jajko wtłacza się pod wpływem ciśnienia atmosferycznego zzewnątrz, gdyż ciepłe powietrze, zamknięte w karafce, zgęszcza się przy oziębieniu, i oto jajko wydłuża się (fig. 74), wciska w szyjkę karafki: powoli schodzi... Nagle wpada całkowicie do karafki, daje się słyszeć odgłos jakby strzału.
Dwie szklanki jednakowej wielkości, dobrze przylegające do siebie krawędziami, bierzemy jako przyrządy do tego doświadczenia. Na spodzie jednej zapalamy kawałek świecy, nakrywamy ją dość gęstym papierem, nasiąkniętym wodą, następnie stawiamy drugą szklankę, jak wskazuje fig. 75. Przyleganie między dwiema szklankami, oddzielonemi papierem, winno być zupełne. Świeca w szklance dolnej gaśnie, ale powietrze, zawarte w szklance, rozrzedziło się. Zewnętrzne ciśnienie atmosfery utrzymuje dwie szklanki, jakby przyklejone jedna do drugiej, mamy tutaj zjawisko, jakie zachodzi w doświadczeniu z półkulami magdeburskiemi, wykonywanym na wykładach fizyki za pomocą maszyny pneumatycznej. Trzymając jedynie górną szklankę, można podnieść zarazem i dolną. Papier często pęka, pomimo to doświadczenie udaje się przy odpowiednim wykonaniu.
Do licznych rozważań na temat próżni i ciśnienia powietrza może dać sposobność zabawka, dobrze znana uczniom „klapka.“ Przedmiot ten robią z krążka namoczonej skóry, do środka jego przymocowują sznurek.
Krążek, przyłożony do kamienia, przyciska się nogą. Jeżeli teraz pociągnąć za sznurek, krążek tworzy bańkę i trzeba znacznego wysiłku, by oderwać go od kamienia. Krążek trzeba wyciąć ze skóry grubej, by zatrzymywała wilgoć i mogła wytworzyć bańkę, sznurek zaś przymocować w ten sposób, żeby powietrze zewnętrzne nie mogło przeniknąć do części wewnętrznej.
Uczeń, który pierwszy wyciągnął powietrze z rurki obsadki wydrążonej i przylepił ją do swych warg pod wpływem ciśnienia atmosfery (fig. 77), podał, być może, przed fizykami zasadę maszyny pneumatycznej.
Do wykonania doświadczenia wystarcza wziąć rurkę obsadki, zamkniętą na jednym końcu. Koniec otwarty kładzie się do ust, wyciąga się powietrze z rurki i przyczepia otworem do wargi, służącej za hermetyczne zamknięcie.
Pneumatyczne ozdóbki, rozetki mogą się trzymać na gładkiej powierzchni za pomocą krążka kauczukowego i ssawki odpowiedniej.
