- Úszás, lebegés és elmerülés bemutatása a folyadék sűrűségének változtatásával.
- Kellékek:
- Egy szem burgonya
- Egy darab tyúktojás
- Konyhasó
- Egy fél literes és egy negyed literes üvegpohár (laboratóriumi főzőpohár),
vagy ugyanilyen méretű átlátszó műanyag poharak
- Keverő kanál (hurkapálca)
- Mérőhenger, kétkarú mérleg
- A kisebbik főzőpohárban oldjunk fel 200 cm3 vízben 71 gramm
konyhasót! Az oldat a só teljes feloldódása és a folyadék letisztulása után
használható, különben a zavarosság a láthatóságot korlátozza.
A nagyobbik pohárba töltsünk 300 cm3 tiszta vizet, és rakjunk bele
néhány darab, burgonyából kivágott, 1-2 centiméter oldalélű kockát (hasábot)!
A sós vizet kis adagokban, csurgatva öntsük a burgonyát tartalmazó vizespohárba,
miközben a kanállal (hurkapálcával) állandóan kevergessük az oldatot (ezzel
biztosítva a sós víz egyenletes elkeveredését)! Egy idő után a burgonyahasábok
felemelkednek a pohár aljáról, és lebegnek. Ez az állapotuk akkor is fennmarad,
ha a keverést abbahagyjuk, és a folyadék megnyugszik.
A lebegés megfigyelése után folytassuk a sóoldat adagolását! Már egészen kis
mennyiség bekeverése a burgonyadarabkák felemelkedését eredményezi, a teljes
sóoldat beöntése után pedig jól látható az is, hogy az úszó hasáboknak kisebb-nagyobb
része kiemelkedik a folyadékból.
Tyúktojással ugyanígy elvégezhető a kísérlet. Ha burgonya és tojás van egyszerre
a vízben, a tojás legtöbbször előbb kezd felemelkedni (1. ábra). (Ez a tojás
szikkadtságától, ill. a burgonya nedvességtartalmától is függ.)
|

1. ábra
|
A kísérlet "fordított irányban" is bemutatható. Miután a pohárból,
amelyben a burgonyakockák, illetve a tojás úsztak, kimerítettük a sós víz
egy részét, csurgassunk hozzá (állandó kevergetés mellett) tiszta vizet! Most
az úszást a lebegés, majd azt az elmerülés fogja követni.
- A burgonyának és a tojásnak nagyobb a sűrűsége (átlagsűrűsége), mint a
tiszta víznek, ezért elmerülnek abban. (A burgonya sűrűsége valamivel nagyobb,
mint a tojásé, mindkettőé 1,1 g/cm3alatt van.)
Ha vízfürdőhöz sóoldatot öntünk, akkor a folyadék sűrűsége megegyezik a tojáséval
(illetve később a burgonyáéval). Ekkor figyelhető meg a lebegés.
A sóoldat további adagolásával a folyadék sűrűsége már meghaladja mind a tojásét,
mind a burgonyáét, ezért ettől kezdve mindkettő úszik benne (2. ábra).
Ha a test súlya nagyobb, mint az általa kiszorított folyadék súlya, akkor
elmerül, ha egyenlő vele, akkor lebeg vagy úszik.
|

2. ábra
|
- A fentiektől eltérő méretű edények alkalmazásánál a só és víz mennyiségi
arányait megtartva kell a sóoldatot elkészíteni, illetve a vízfürdőt kimérni.
A kísérlet elvégezhető úgy is, hogy miután a tiszta vízfürdőbe beleraktuk
a burgonyakockákat, a sót közvetlenül a vízbe szórjuk, és folyamatos kevergetéssel
oldjuk fel.
Ennek a megoldásnak több hátránya van: a só teljes feloldódódásáig a folyadék
zavaros, s ez a jelenség jó láthatóságának a rovására megy; nehéz megvalósítani
a lebegést; a só lassú oldódása miatt lényegesen több időt vesz igénybe a
bemutatás, mint a fentebb ismertetett módszerrel.
Az oldatban úszó burgonya, ha a sós vízben hagyjuk hosszabb ideig, elsüllyed.
Ennek oka az ozmózisnyomás, amely hatására a burgonya sejtjeiből víz (oldószer)
diffundál az oldatba. A burgonya sűrűsége a vízveszteség következtében növekszik
meg.
Az újkrumpli, nagyobb víztartalma miatt kisebb sűrűségű, mint a tavalyi, amelyből
a víz egy része elpárolgott. Előfordulhat a kísérlet bemutatásánál, hogy a
friss tojásnál előbb emelkedik a felszínre.
A tojás frissességét úgy állapíthatjuk meg, hogy vízbe tesszük, és ha elmerül,
bátran használhatjuk a főzéshez. Néhány hét tárolás után viszont annyi nedvesség
elpárologhat belőle a héján keresztül, hogy akár úszhat is a vízen. Ha úszás
közben éppen csak kibukkan egy kis része, akkor még fogyasztásra alkalmas
lehet. (Mindenképpen célszerű feltörés után szagláspróbát is végezni!)