FYSIKbasen.dk - Den danske database for pædagogiske undervisningsforsøg til fysiklærere
Forside Nyheder Forsøg Om siden Kontakt English
Gå en side tilbageUdskriv dette forsøgForetag ny søgning

rød pilTermodynamisk vandpumpe

Forsøg nr.: 60
Formål: At demonstrere tryk som funktion af temperatur, samt vanddamps udvidelse som funktion af temperatur.
Resume: En kolbe med vand varmes over en gasflamme. Vanddampen presses ud at et rør og ned i en skål med koldt vand. Når gasflammen fjernes, suges det kolde vand hurtigt op i kolben.
Nøgleord: Damptryk, faseændring, idealgaslov, termodynamik, tryk.

Beskrivelse:

Vand udvider sig kraftigt, når det går fra væske til gasform. Tilsvarende vil vanddamp trække sig sammen, når det afkøles. Dette kan bruges til at lave en slags termodynamisk vandpumpe.

Diagram over termodynamisk vandpumpe
Diagram over termodynamisk vandpumpe. Når gasflammen slukkes, vil det kolde vand suges op i kolben; først meget langsomt, herefter uhyre hurtigt på grund af vandets afkøling af luften i kolben.

Man hælder lidt vand i en kolbe, som placeres i et stativ over en bunsenbrænder. Kolben lukkes med en prop, hvori der sidder et bøjet glasrør. Dette glasrør skal føre ned i en stor skål med koldt vand. Når vandet i kolben koger, så bobler det kraftigt op fra enden af røret, der stikker ned i det kolde vand.

Billede af termodynamisk vandpumpe
Billede af termodynamisk vandpumpe. Når gasflammen fjernes, suges vandet op i kolben.

Nu fjerner man så gasflammen. Kolben, som nu er fyldt med vanddamp, begynder at afkøles, hvilket får vanddampen til at trække sig sammen. Dette suger langsomt det kolde vand op igennem glasrøret. Når vandet når op i kolben, så vil vanddampen inde kolben køles kraftigt af, og processen accelererer voldsomt, indtil kolben på ganske kort tid er fyldt helt op med det kolde vand.

Se i øvrigt film af forsøget i referencerne.

Bemærk: Det er en udbredt misforståelse blandt skoleelever, at det "at opsuge en væske" er forbundet med, at et "sug" aktivt påvirker væsken med en kraft, der hæver væsken op igennem et sugerør. Det er altså vigtigt at understrege, at det er den manglende kraftpåvirkning fra den tynde gas over væsken, der gør det muligt for det normale atmosfæretryk at presse væsken op igennem sugerøret!

Udstyr og materialer:

grøn pil Gasbrænder
grøn pil Vand
grøn pil Rundbundet kolbe
grøn pil Gummiprop med hul
grøn pil Stor skål

Referencer:

grøn pilQuick Time film af forsøget (4,16 MB / 320x240).
grøn pilQuick Time film af forsøget (1,81 MB / 160x120).

PIRA DCS: 4C30.00 (Termodynamik: Faseovergange) Hvad er PIRA DCS?

Opdateret: 24.09.2006