UWAGA! Ten typ zadania jest zadaniem indywidualnym. Oznacza to, że każdy powinien wykonać je samodzielnie. Poniżej przedstawiamy przykładowy sposób jego rozwiązania.

1. Przygotowanie materiałów

Potrzebna jest pusta szklana butelka, rurka (szklana lub plastikowa), plastelina, miska oraz woda. Przydatny jest także barwnik (np. atrament), aby lepiej widzieć poziom cieczy.

2. Napełnienie butelki

Napełnij butelkę do pełna zimną wodą. Możesz dodać kilka kropli barwnika, aby poziom cieczy był lepiej widoczny.

3. Montaż układu

Włóż rurkę do butelki tak, aby była zanurzona w wodzie mniej więcej do połowy wysokości. Następnie uszczelnij otwór butelki plasteliną, aby powietrze nie mogło się wydostawać ani dostawać do środka.

4. Ogrzewanie układu

Do miski nalej gorącej wody i wstaw do niej butelkę. Obserwuj poziom cieczy w rurce.

Obserwacje

Po wstawieniu butelki do gorącej wody poziom cieczy w rurce zaczyna się podnosić. Im dłużej trwa ogrzewanie, tym wyżej podnosi się ciecz w rurce.

Wyjaśnienie

Zjawisko to jest przykładem rozszerzalności cieplnej cieczy. Pod wpływem temperatury cząsteczki wody poruszają się szybciej i zwiększają odległości między sobą. W efekcie objętość cieczy rośnie. Ponieważ butelka jest szczelnie zamknięta, zwiększająca się objętość wody powoduje wypychanie cieczy do rurki, gdzie może ona się unieść.

Wnioski

• Ciecze zwiększają swoją objętość pod wpływem wzrostu temperatury.
• Rozszerzalność cieplna jest wynikiem zwiększonego ruchu cząsteczek.
• Zmiany objętości cieczy można zaobserwować jako zmianę poziomu cieczy w wąskiej rurce.