- Dob:6+
- Trajanje:10 min
- Zahtjevnost:Lako
- Nered:Malen
- Nadzor:Da
Znanost iza eksperimenta
Svijeće su stoljećima omogućavale ljudima da vide u mraku. Do izuma struje, svakodnevno su gorjele u domovima. Kako to da svijeća gori? Znamo da neće početi gorjeti sama od sebe - moramo ju “aktivirati” energijom. A to radimo kada zapalimo fitilj upaljačem ili šibicama. Kemijska reakcija koja nastaje zove se gorenje ili izgaranje. Vosak iz svijeće reagira s kisikom te proizvodi energiju - svjetlo i toplinu. Kao produkt te reakcije nastaju ugljični dioksid, vodena para i naravno dim. Dim je zapravo hrpa neizgorenih čestica ugljika pomiješanih s vodenom parom.
Dakle, naučili smo kako je za održavanje vatre neophodan kisik. Kad prekrijemo svijeću s čašom ne dopuštamo pristup novom kisiku. Kada se kisik u čaši potroši - gašenje. Ali zašto se voda u čaši podigla? Upaljena svijeća proizvodi toplinu koja grije zrak u čaši, a vrući zrak se širi. Kada se svijeća ugasi, zrak se počne hladiti, a time i skupljati.
To dovodi do djelomičnog vakuuma - područja manjeg tlaka zraka. Atmosferski tlak izvan čaše sad je veći nego onaj unutar čaše. Voda u čaši raste jer je taj tlak gura unutra dok se tlakovi ne izjednače. Ekvilibrij!
Potrebni materijali
Svijeća, tanjur, čaša i malo obojane vode: sve što trebate.
Sve što vam je potrebno su voda, čaša, tanjurić, svijeća i upaljač.
- Svijeća
- Upaljač
- Tanjurić
- Voda (obojana prehrambenom bojom za bolji efekt)
- Čaša
Postupak
Za korak-po-korak upute pogledajte video na početku članka ili nastavite čitati...
👨👧 Potreban nadzor odraslih
Ovaj pokus koristi otvoreni plamen pa neka odrasla osoba zapali svijeću i cijelo vrijeme bude blizu. Držite kosu, rukave i sve zapaljivo podalje, a voda neka bude nadohvat ruke - dio je pokusa i ujedno služi za gašenje plamena.
- Postavite svijeću na sredinu tanjurića i zapalite je
- Obojenu vodu (oko 2 dl) izlijte na tanjurić tako da okružuje svijeću
- Poklopite svijeću čašom
- Pažljivo promatrajte!
Što će se dogoditi kad upaljenu svijeću prekrijete čašom?
Pogodi, a zatim dodirni odgovor i provjeri!
Što ćete naučiti i koje vještine ćete razvijati
- Kemijske principe
- Znanja iz fizike (atmosferski tlak i parcijalni vakuum)
- Kako koristiti znanstvenu metodu
Najvažnije ukratko
- Plamenu svijeće za gorenje je potreban kisik - prekrijte ga i ubrzo se ugasi.
- Gorenje je kemijska reakcija zvana izgaranje: vosak i kisik oslobađaju toplinu i svjetlo.
- Plamen zagrijava zarobljeni zrak koji se širi; kad se plamen ugasi, zrak se hladi i skuplja.
- Skupljanje zraka stvara djelomični vakuum (niži tlak) u čaši.
- Veći atmosferski tlak izvana tada gura vodu u čašu dok se tlakovi ne izjednače.
Često postavljana pitanja
Zašto se svijeća pod čašom ugasi?
Plamenu je za održavanje reakcije gorenja potreban stalan dovod kisika. Kad svijeću prekrijete čašom, plamen potroši dostupni kisik, a svježi zrak ne može ući, pa se plamen brzo ugasi.
Zašto se voda podigne u čašu?
Uglavnom zbog hlađenja zraka. Plamen zagrije zrak u čaši i on se širi; kad se plamen ugasi, taj se zrak hladi i skuplja, stvarajući djelomični vakuum. Veći atmosferski tlak izvana tada gura vodu u čašu dok se tlakovi ne izjednače.
Podiže li se voda samo zato što je svijeća potrošila kisik?
To je popularno objašnjenje, ali ono opisuje tek mali dio podizanja. Potrošeni kisik uglavnom zamjenjuju ugljični dioksid i vodena para pa je promjena volumena od gorenja mala. Glavni učinak je hlađenje i skupljanje vrućeg zraka nakon što se plamen ugasi.
Stvara li ovaj pokus pravi vakuum?
Ne, stvara samo djelomični vakuum, što znači da tlak u čaši padne malo ispod tlaka izvana. Za pravi (potpuni) vakuum bile bi potrebne posebne pumpe koje uklone gotovo sav zrak.
Što je potrebno za pokus sa svijećom u vakuumu?
Samo svijeća, tanjurić, čaša, upaljač i malo vode. Nekoliko kapi prehrambene boje u vodi znatno olakšava praćenje razine koja se podiže.
Je li pokus sa svijećom u vakuumu siguran za djecu?
Da, uz nadzor odrasle osobe. Jedina opasnost je otvoreni plamen pa svijeću treba zapaliti i nadzirati odrasla osoba. Trebate imati vodu u blizini za gašenje plamena i držati kosu, rukave i sve zapaljivo podalje.
Ako vam se svidio ovaj članak i želite još sličnih eksperimenata, preporučujemo da probate napraviti kristale od šećera ili lava lampu te uživate u daljnjem istraživanju kemije i znanosti.
