Barometrul de sticla
În studiul de astăzi, vom încerca să facem un barometru de sticle de sticlă convenționale. Orientări pentru fabricarea în cantități mari sunt prezente în locuri diferite (cu același tip, care este, cel mai probabil, copiate thoughtlessly unele de altele). De exemplu:
Principiul de funcționare al barometrului este destul de simplu: în flaconul depozitat volumul de aer la o presiune fixă. lichid Preserver joacă rolul unui piston mobil între volumul de aer și atmosfera exterioară. Dacă presiunea externă (atmosferică) este schimbat, atunci nivelul lichidului din tubul se va deplasa, de asemenea. Astfel, atunci când nivelul de presiune al coloanei este coborâtă, prin scăderea presiunii - creștere.
Să încercăm să facem un barometru. Pentru aceasta avem nevoie: o sticlă de sticlă (0,5 litri) de paie de baut, banda adeziva. Cu ajutorul banda adeziva pentru a face un capac de paie care se va potrivi perfect în gâtul sticlei (puteți lua și blocajul de trafic de obicei, așa că nu am avut la îndemână). După ce lichidul este turnat în sticlă și se introduce un pai, volumul de aer interior să fie sigilat. Puteți face acest lucru, de exemplu, gâtul Golful clei „Moment“ (în timp ce se usucă, nu permit modificări ale temperaturii, în caz contrar adezivul se va umfla bule datorate de evacuare a aerului).
Dupa ce se usuca, barometru este gata de funcționare. Aici vom găsi caracteristică neplăcută: are o sensibilitate ridicată, nu numai presiunea, dar, de asemenea, temperatura. Ca urmare, aerul intră într-o sticlă, sau, dimpotrivă, apa se scurge. Astfel, utilizarea unui astfel de barometru pentru scopul prevăzut este extrem de dificil.
Dovada se efectuează niște calcule „pe degete“:
schimbările de presiune atmosferică cu aproximativ 20 mm. Hg. coloană de la normal. Astfel, schimbarea de presiune relativă:
delta_P / P = 20/760 = 0,0263
Această schimbare conduce la aceeași schimbare relativă în volumul de aer prezent în sticlă. Presupunem că sticla pe jumătate umplut, adică V = 250 ml. atunci
delta_V = V * 0,0263 = 6,58 ml = 6580 mm 3
În același timp, volumul paielor (2 mm diametru, lungime 20 cm = 200 mm):
Vsol = 3.14 * 1 * 200 = 630 mm 3
Se poate observa că cantitatea de paie nu este cu siguranță suficient pentru a acoperi tot lichidul care urmează să fie ridicată sau coborâtă. Aceeași problemă se observă atunci când se schimbă temperatura. Chiar dacă temperatura se modifică cu doar 5 grade, modificarea relativă va fi:
delta_T / T = 5/270 = 0.019
care este comparabil cu efectul modificării presiunii.
Este necesar să se păstreze un astfel de barometru într-o cameră cu temperatură constantă (poate fi păstrată la frigider, dar va nor sticlă și este dificil de a vedea nivelul de lichid).
Este necesar să se utilizeze un tub cu diametru mai mare.
În aceste condiții, se poate baza pe performanțele dispozitivului.
HY, A.!experiență instructivă. Faptul că dispozitivul beneficiază de sensibilitate - asta e un plus. Și trebuie să-l folosească în întregime.
tub transparent mai bine înfășurat în jurul sticlei de 10 ori, iar schimbarea adâncimea de instalare în tubul gâtului reglați apa astfel încât era pe inelul a 5 (va fi considerată nulă de bază). Este mai subțire tub, cu atât mai mult se transformă puteți face, dispozitivul mai precis pentru o presiune suficient de mare Kolbanov. Scara, desigur, - circular
Dar nu trebuie să uităm să ia în considerare fluctuațiile de temperatură! - De ce am nevoie de un termometru si un calcul simplu.
Dispozitivul este adecvat pentru monitorizarea atmosferei. presiune (dar au nevoie de un termometru!), sau invers - măsurarea temperaturii - dar este clar bontului, nuzhe barometru (la minus temp p poate fi luată în loc de apă, alcool -.. Un alt avantaj pentru unele ciut cu două picioare).
ÎNTREBARE. modul de a gestiona de măsurare a presiunii, fără un termometru, și măsurarea T-riu - nu barometru?
Desigur, este ușor de același tub pentru a face un termometru cu alcool și puneți-l pe aceeași sticlă. Dar, mai frumos și elegant - de a oferi un dispozitiv simplu care ar automat, fără calcule să ia în considerare expansiunea termică a aerului. Este o provocare pentru ingeniozitate. și creativitate tehnică. MULT NOROC!