AI a 7-12. osztályban (fizika, dig kultúra) és a középiskolában

63. A légkör vizsgálata

63. A légkör vizsgálata

A légkör vizsgálata 

1. A füldugulás jelensége

  • Magasból leereszkedve a külső légnyomás gyorsan nő.

  • A dobüregben lévő nyomás nem tud azonnal kiegyenlítődni.

  • Nyeléskor a fülkürt kinyílik → nyomás kiegyenlítődik.

2. A gázok nyomása

  • A gázok minden irányban egyformán nyomást fejtenek ki.

  • Molekulák rugalmas ütközései okozzák a nyomást.

  • Példa: lufi felfújása → gömb alak a mindenirányú nyomás miatt.

3. A levegő súlya és nyomása

  • A levegőnek tömege van (pl. kiszivattyúzott edény könnyebb).

  • Sűrűsége: 1,29 kg/m³ (0 °C-on, normál nyomáson).

  • Külső légnyomás benyomja a PET-palackot, ha belül csökken a nyomás.

4. Torricelli-kísérlet

Forrás: Tnk. 208. o. 

  • Higannyal töltött cső → 76 cm magas higanyoszlop tartja egyensúlyban a légnyomást.

  • Normál légnyomás: 101 325 Pa = 760 Hgmm = 1 atm.

  • Víz esetén ~10 m magas oszlop kellene.

5. A légnyomás változása

  • Függ: hőmérséklet, páratartalom, időjárás, magasság.

  • Magassággal csökken (8000 m-en ~350 hPa).

6. Barométerek

  • Higanyos barométer (ma már ritka).

  • Aneroid barométer: légritkított fémdoboz deformációja mutatja a nyomást.

7. A levegő páratartalma

  • Abszolút páratartalom: gőz tömege 1 m³ levegőben.

  • Relatív páratartalom = (ami benne van / ami belefér) × 100%.

  • Harmatpont: amikor a levegő telítetté válik → harmat vagy dér képződik.

8. A légnyomás élettani hatásai

  • Nagy nyomás → több gáz oldódik a vérben.

  • Gyors nyomáscsökkenés → keszonbetegség (gázbuborékok).

  • Búvárok és alagútfúrók fokozatos nyomáskiegyenlítést alkalmaznak.

9. A légnyomás felhasználása

  • Pipetta, lopó: a külső légnyomás tartja bent a folyadékot.

  • Szívó- és nyomókutak működése.

10. Kísérletek okostelefonnal

  • Zsákba tett telefon nyomásmérése fújás közben.

Forrás:

https://kemfiz.hu/fizika_kozep_folyadekok_aramlastan.html

Elemző

1. Galilei-hőmérő

Egy folyadékkal töltött, lezárt üveghengerben különböző átlagsűrűségű gömbök úsznak. A folyadék sűrűsége a hőmérséklet növekedésével csökken, a gömböké nem változik. Ahogy a hőmérséklet nő, a gömbök sorban lesüllyednek. A hőmérsékletet a még fennmaradt gömbök közül a legalsó jelzi. A folyadék sűrűségét a grafikon adja meg. A hőmérők 2 °C-onkénti gömbökkel készülnek, akár 10–25 gömbbel is.

A kérdések:

a) Milyen erők hatnak a gömbökre, és mitől függ, hogy úsznak vagy süllyednek? 

b) Miért süllyednek le sorban a gömbök melegedéskor, és melyik gömb a legsűrűbb? 

c) Mekkora a hőmérő pontossága, és mi határozza meg a mérési tartományát? 

d) Mennyi a tömege annak a 4,5 cm³-es gömbnek, amely 20 °C-on éppen lebeg?

a) Erők, úszás/süllyedés

  • Erők: súlyerő lefelé, felhajtóerő felfelé.

  • Feltétel:

    • ha ρgo¨mb<ρfoly → úszik

    • ha ρgo¨mb>ρfoly → lesüllyed

    • ha ρgo¨mb=ρfoly → lebeg

b) Miért süllyednek sorban, melyik a legsűrűbb?

Mi történik a Galilei‑hőmérőben melegedéskor? – Rövid, tiszta összefoglaló

  • A folyadék sűrűsége csökken, ahogy nő a hőmérséklet.

  • A gömbök sűrűsége nem változik.

Ezért:

  • Amikor a folyadék sűrűsége kisebb lesz, mint egy adott gömbé, → a gömb lesüllyed.

Sűrűségek sorrendje:

  • A legalacsonyabb hőmérsékletet jelző gömb a legsűrűbb.

  • A legmagasabb hőmérsékletet jelző gömb a legkisebb sűrűségű.

c) Pontosság, mérési tartomány

A gömbök 2 °C-onként vannak kalibrálva → skálaosztás: 2 °C.

A tényleges hőmérséklet a legalsó úszó és a következő gömb között van → pontosság kb. ±1 °C.

A mérési tartományt a legkisebb és legnagyobb számú gömb (legkisebb és legnagyobb sűrűség) határozza meg.

d) A lebegő gömb tömege 20 °C-on

Készítette a Copilot.

Vissza