سه شمع داخلی رو به بالا و پایین

ساخت وبلاگ

آخرین مطالب

امکانات وب

سه شمع داخلی رو به بالا و پایین

جنبه مهم در آموزش و پرورش درک "نحوه یادگیری دانش آموزان" و چگونگی تولید فضای کلاس درس است که در آن دانش آموزان به خوبی یاد می گیرند. اما تدریس پیچیده است. در حال حاضر خود مواد می توانند پیچیده باشند. مستقیم گرفتن حقایق نیز می تواند اهمیت داشته باشد. این اغلب دلیل نارسایی های آموزشی است. اولین قدم ، درست کردن منابع است. چگونه دانش آموزان می توانند یاد بگیرند که آیا منابع نادرست هستند؟

پیوست: معادله شیمیایی برای عمومی n

ما واکنش شیمیایی را ساده کرده و n = 1 در بالا گرفته شده است. برای ژنرال n ، متعادل کردن معادله شیمیایی

 

O2+ x cnسخنرانی2n+2= y c o2+ Z H2 O

منجر به سیستم معادلات خطی می شود که دارای محلول x = (4/(1+6n) ، y = 4n/(1+6 n) ، z = 2 (1+2 n)/(1+6 n) است. اینجاست که جبر خطی وارد می شود.

 

(1+3 n) o2+ 2 درجه سانتیگرادnسخنرانی2n+2= 2 N C O2+ (2+ 2n) ساعت2 O

برای N بزرگ ، به جای 1/2 مقدار اکسیژن که اهمیت دارد ، 1/3 است. با 20 درصد اکسیژن در هوای ما ، حدود 8 درصد از حجم هوا را برداشته می کنیم. این بسیار مناسب با آزمایش ما نشان داده شده در عکس ها ، جایی که حدود 1/11 تا 1/12 هوا توسط آب جایگزین شده است. برای پارافین (ویک) که در شمع استفاده می شود ، N از 20 بزرگتر است.

پیوست: معادله گاز ایده آل

ما از معادله متعادل می بینیم که دو مولکول اکسیژن توسط یک مولکول دی اکسید کربن جایگزین می شوند. از آنجا که2یک اتم کربن بیش از o دارد2، سنگین تر است. آیا این بدان معنی نیست که حجم بیشتری به آن می رسد؟معلوم است که فقط تعداد n مولکول ها اهمیت دارد. قانون گاز ایده آل فشار گاز P ، حجم V ، دمای T را با تعداد مولکول های n به شرح زیر است

P V = N K T

حرف K ثابت است به نام Bolzmann ثابت. مانند هر قانون جسمی ، این یک ایده آل و تقریب است اما برای آزمایش مورد نظر به اندازه کافی دقیق است. در آزمایش شمع ، فشار و درجه حرارت در ابتدا و انتها اساساً یکسان است. اما از آنجا که تعداد N مولکول اکسیژن توسط مولکول های دی اکسید کربن N/2 جایگزین می شود ، حجم مربوطه نیز به نصف تقسیم می شود. معادله ون در والس نیز با تصفیه قانون ، اندازه مولکول ها را نیز در بر می گیرد.

20 مارس 2011 اضافه شده است

جاناتان لاویان ، که یک مقاله تحقیقاتی را برای یک آموزش جزئی می نویسد ، می نویسد:

 

بسیاری از افراد سعی می کنند مشکل فیزیک را به تنهایی با یک استدلال متفاوت توضیح دهند. آنها استدلال می کنند که هوای گرم کمتری در جام اسیر می شود. به عبارت دیگر ، فنجان حجم هوای کمتری را پوشانده است زیرا هوا در اطراف شمع گرم می شود. هنگامی که هوا پس از خاموش شدن شمع خنک می شود ، فشار تقریباً از خنک شدن هوای کمتر متراکم کاهش می یابد. صرف نظر از این ، برخی ممکن است استدلال کنند که جنبه شیمیایی بسیار کم است زیرا سطح آب گاهی اوقات به یک سوم حجم می رسد ، اما در شرایط واکنش مناسب ، شیمی واکنش فقط می تواند حداکثر ده درصد افزایش سطح آب را به خود اختصاص دهد. شما پیشنهاد می کنید که سطح آب به یک دهم ارتفاع افزایش یابد ، اما در صورت استفاده از شمع های بیشتر می تواند بسیار بیشتر باشد. من موافقم که واکنش شیمیایی می تواند تأثیر داشته باشد ، اما چگونه می توانید سهم هر یک را رتبه بندی کنید؟آیا یک اثر حداقل یا مهمتر است؟اندازه شمع یا ظرف چگونه عاملی بازی می کند؟

من خودم آزمایش را با چند شمع انجام ندادم اما می توانم تصور کنم که می توان قسمت فیزیک را مانند این تقویت کرد: اگر کسی شمع های زیادی را مصرف می کرد ، مدتی آنها را بسوزانید تا هوای اطراف آن داغ شود و سپس ظرف را قرار دهیددر اطراف آن ، بخش فیزیک استدلال باعث تقویت می شود. من می توانم تصور کنم که این امر می تواند قابل توجه باشد و از دیدن سطح آب به 30 درصد افزایش نمی یابد بدون اینکه با چیزی که در بالا گفته شد مغایرت داشته باشد. من خودم شمع ها را روشن کرده ام و بلافاصله آن را قرار داده ام و صبر نکردم تا هوای اطراف آن داغ شود.

می توان آزمایش را با یک منبع گرمای دیگر انجام داد که از هیچ فرآیند شیمیایی استفاده نمی کند. سپس قسمت شیمی رد می شود و می توان سهم فیزیک را به تنهایی اندازه گیری کرد. برای رد کردن کامل از پیش گرم شدن ، می توان شمع را از داخل ظرف روشن کرد. این امر باید با دقت انجام شود ، اما به عنوان مثال ممکن است فندک های گاز به عنوان مثال گاز و گرما را به خود اختصاص دهند. من فکر می کنم بهتر است شمع را روشن کنیم ، شمع را به پایین قرار دهید و سپس بلافاصله پارچ را در اطراف آن قرار دهید. پیش گرم شدن بیش از حد مانند این حذف شده است.

اندازه پارچ مطمئناً تأثیر خواهد گذاشت. اگر پارچ خیلی بزرگ باشد ، هم تأثیر فیزیک و هم شیمی کوچکتر خواهد بود زیرا تنها بخشی از اتاق تحت تأثیر قرار می گیرد. آنچه من در مورد آزمایش دوست داشتم این است که با اشیاء اندازه خانگی ، می توان مستقیماً به شرایطی رسید که در ابتدا تعادل بین فیزیک و شیمی برابر باشد. لغو اولیه اثرات مختلف چیزی است که آزمایش را بسیار جالب و گیج کننده می کند.

26 سپتامبر 2011 اضافه شده است

پل مارتین از دانشکده مین های کلرادو با مهربانی در مورد این مقاله از Harkirat S Dhindsa که بهترین نوشتاری است که در مورد این موضوع دیده ام ، به من اطلاع داد. در اینجا یک نسخه محلی بازیابی شده در 26 سپتامبر است. بخش "آنچه در آزمایش اتفاق می افتد" تصویر فوق را تأیید می کند. به برخی از جزئیات اضافی مانند (1) اشاره می کند که مونوکسید کربن کمی تولید می شود یا (2) که تقریباً تمام اکسیژن استفاده می شود یا (3) که جریان دایره ای درون شیشه اطمینان می دهد که اکسیژن از بالا نیز استفاده می شود و (4)) این که قبل از بستن شیشه بر روی شمع برخی از هوا ممکن است فرار کند. متن همچنین ذکر شده است (5) برخی از حباب ها که ممکن است فرار کنند در صورت عدم دقت و (6) که بخار آب می تواند روی شیشه چگال شود. ظرافت دیگر این است که (7) از طریق افزایش دما ، هوا برای اشباع اشباع نشده است تا بخارات آب اضافی را در خود جای دهد.[تا 4) با اطمینان از اینکه به محض روشن شدن شمع ، شیشه روی آن ریخته می شود ، می توان از این امر غافل یا اجتناب کرد. به 5) این یک سوء تفاهم اساسی در بسیاری از توضیحات است. همانطور که متن ذکر می کند اگر آزمایش درست انجام شود ، حباب وجود ندارد. متن بعداً می گوید "در صورت وجود". اگر برخی از خوانندگان باید در آزمایش شمع متوجه هرگونه حباب شوند ، دوست دارم در مورد آن بشنوم.] در اینجا بخشی از مقاله Dhindsa است:

 

در این آزمایش چه اتفاقی می افتد؟هنگامی که شمع را مشتعل می کنیم ، هیدروکربن با اکسیژن (بیش از حد) واکنش نشان می دهد تا دی اکسید کربن و آب تولید کند. سوزش جریان هوا را تنظیم می کند که شکل گنبد به شعله شمع می دهد و به دریافت احتراق کامل در پایین و سطح بیرونی شعله کمک می کند. هوای گرم و محصولات احتراق از بالای شعله بالا می رود. به محض اینکه شیشه گاز از روی شعله می آید ، گازهای گرم که به سمت بالا حرکت می کنند وارد شیشه می شوند و هوا داخل شیشه گسترش می یابد و مقداری از هوا را از شیشه بیرون می کشد. این روند بدون توجه می رود. به محض اینکه کوزه آب را لمس کرد ، سوزش در یک محیط بسته رخ می دهد. فشار بیشتر شیشه به آب به حفظ هوا در شیشه کمک می کند که کمیت نسبت به دمای اتاق و فشار کمتری دارد. با این حال ، به دلیل انبساط حرارتی ، فشار بیشتر از فشار اتمسفر است که با فشار آب متعادل می شود. سوزش هیدروکربن در شیشه حدود 30 ٪ بیشتر مولکول دی اکسید کربن و آب را نسبت به مولکول های اکسیژن مصرفی در واکنش تولید می کند (در زیر عنوان مورد انتظار شیمیایی را ببینید). افزایش گرما و تعداد مولکول ها باعث افزایش فشار در کنار می شود در نتیجه اگر مراقب نباشید برخی از حباب های گاز از شیشه فرار می کنند. با گذشت زمان اکسیژن موجود در شیشه کاهش می یابد و شرایط سوزاندن تغییر می کند. سوزاندن در زیر اکسیژن کاهش یافته ممکن است دی اکسید کربن و نه مونوکسید کربن (خیلی کم) تولید نکند. هنگامی که شمع خاموش شد ، دما کاهش می یابد و به دنبال آن کاهش فشار به دلیل تراکم بخار آب و کاهش مقدار هوا به دلیل انبساط حرارتی در طی فرآیند قرار دادن شیشه روی شمع کاهش می یابد. وضعیت کلی کاهش فشار داخل شیشه نسبت به فشار اتمسفر است. بنابراین ، با وجود آب سنگین تر از هوا ، آن را به داخل شیشه کشیده می شود. چه مقدار آب در نتیجه حل شدن دی اکسید کربن افزایش می یابد؟در طی 30 - 40 دقیقه بسیار ناچیز ناچیز است ، زمان آزمایش معمولاً برای اجرای در یک وضعیت کلاس انجام می شود. اگر تعداد شمع ها در شیشه افزایش یابد ، گرمای تولید شده بیشتر است ، بنابراین احتمالاً هوای بیشتری به دلیل انبساط حرارتی در طی فرآیند قدم زدن شیشه بر روی آنها فرار می کند. بنابراین ، آب بیشتری در شیشه با شمع های بیشتر افزایش می یابد. ماهیت و کمیت محصولات به ترکیب مواد شمع بستگی دارد. با این حال،nH2n+22n+22(S) + (1. 5n + 0. 5) o2(g) = n co2(g) + (n + 1) ساعت4O (g) برای n = 1 ، دو مول اکسیژن با یک مول CH واکنش نشان می دهد2برای تولید سه مولکول محصول. با فرض اینکه عرضه متان کنترل شده است و به محض اینکه شعله خاموش می شود ، متوقف می شود ، در غیر این صورت انفجار رخ خواهد داد. تعداد خال های مولکول های محصول 1. 50 برابر اکسیژن است. با افزایش N ، عامل چندگانه از 1. 50 کاهش می یابد و در n = به 1. 0 نزدیک می شود؟برای n = 30 (یک موم پارافین معمولی) ، این عامل 1. 34 خواهد بود. درک کلی این آزمایش این است که از تمام اکسیژن استفاده نمی شود (من بعد از اینکه شمع در آزمایشگاه ما با استفاده از فسفر زرد قرار داده شده است ، وجود اکسیژن را استراحت کرده ام) و مصرف اکسیژن فضای خالی ایجاد نمی کند بلکه تعداد آنها تعداد زیادی از آن را ایجاد نمی کند. مولکول های محصول موجود در شیشه بیش از اکسیژن مصرف شده افزایش می یابد. بنابراین باعث افزایش فشار کلی در شیشه می شود (معادله فوق را ببینید). علاوه بر این ، تقریباً تعداد مولکول های COOو H22تولید می شوندافزایش سریع آب در شیشه پس از خاموش شدن شمع ، عمدتا به دلیل کاهش فشار در نتیجه کاهش میزان هوا در شیشه به دلیل انبساط حرارتی در طی فرآیند قرار دادن شیشه روی شمع ها ، حباب ها است. فرار (در صورت وجود) از طریق آب و ممکن است تراکم بخار آب باشد. میزان تراکم آب به اختلاف دما بین دمای اولیه و نهایی هوا در شیشه بستگی دارد. از آنجا که هوا بالاتر از آب است ، بنابراین فشار بخار آب اشباع در ابتدای آزمایش در نظر گرفته می شود. افزایش دما ، در حین سوزاندن شمع ، هوا را اشباع نمی کند تا بخارات آب اضافی به ویژه به عنوان محصول سوزاندن تولید شود. کاهش دما در طول زمان پس از خاموش شدن شمع به دمای اولیه ، به بخار آب کمک می کند تا چگال شود. این تراکم فشار داخل شیشه را کاهش می دهد و به افزایش آب در شیشه کمک می کند. مقدار بخارات آب متراکم شده در طی تغییر کوچک دما که معمولاً در این آزمایش اتفاق می افتد حتی ممکن است مورد توجه قرار گیرد. مقدار CO

حل شده در آب در 30-40 دقیقه که در طی آن آزمایش انجام می شود حداقل است.

  1. 20 نوامبر 2011 اضافه شده است
  2. اول از همه ، خود شمع ها مقداری حجم می گیرند به طوری که در مجموعه دوم هوای کمتری برای سوزاندن وجود دارد. این باعث می شود آب در تنظیم دوم کمتر شود. این کمتر است ، نه بیشتر به این دلیل که هوای کمتری برای سوزاندن وجود دارد. این امر باید ناچیز باشد اگر شمع ها در مقایسه با ظرف کوچک باشند.
  3. از آنجا که شمع های بیشتر هوا را بیشتر گرم می کنند ، اثر گسترش اولیه می تواند سریعتر باشد. بسته به تنظیمات ، این امکان پذیر است که گسترش هوا به حدی بزرگ است که ممکن است برخی از هوا فرار کند و منجر به افزایش سطح آب بالاتر شود. به طور کلی ، اگر باید فرار هوا را ببینید ، آزمایش به خوبی طراحی نشده است. آب بیشتری قرار دهید تا هوا در اطراف مرز پارچ مورد استفاده به عنوان ظرف محکم شود.
  4. شما ممکن است آزمایش را با روشن کردن شمع ها ابتدا انجام دهید و سپس آن را با ظرف ببندید. اکنون می توان هوای اطراف شمع ها را در ابتدا تا حدی از اکسیژن تخلیه کرد. این اتفاق با شمع های بیشتر حتی بیشتر می افتد. این اثر می تواند منجر به افزایش سطح آب در مورد دوم شود. مجدداً این امر را می توان مورد غفلت قرار داد زیرا بیشتر هوا موجود در ظرف هوایی است که در ابتدا در کانتینر داشتید.

اگر شمع ها کوچک و ظرف بزرگ هستند ، بیشتر شمع ها سریعتر از یک شمع هوا را گرم می کنند. دیدن اثر برای یک شمع بسیار طولانی تر خواهد بود. علاوه بر این ، هوا کاملاً غیر قابل فشار نیست. اگر آزمایش را در یک اتاق بزرگتر انجام دهید حتی اگر هوا محکم باشد ، ممکن است آب بالا نرود زیرا سوزاندن تمام اکسیژن خیلی طولانی طول می کشد و هوا کمی گسترش می یابد. سوزاندن یک آتش سوزی بزرگ در داخل اتاق کار را انجام می دهد. این استدلال می تواند منجر به افزایش آب با شمع های بیشتر شود.

 

23 ژانویه 2012 اضافه شده است2Simo Tolvanan از هلسینکی با مهربانی در مورد مقاله ورا ، ریویرا و نوز در "علم و آموزش" به من اطلاع داد. در این مقاله موارد بسیار خوب توضیح داده شده است و همچنین شامل تاریخ و منابع زیادی است. این مقاله داستان را دوباره جالب می کند. این به داستان جذاب Lavoisier اشاره می کند ، که برای اولین بار فهمید که جرم کل در طی این فرآیند تغییر نمی کند و کسی که متوجه شده است که تنها بخشی از اکسیژن قبل از اینکه شمع با نشان دهد که موش هنوز می تواند بعد از نفس نفس بکشد ، واکنش نشان می دهد. نویسندگان مقاله همچنین آزمایشاتی را ارائه می دهند که آزمایش شمع کلاسیک با آنچه که توسط همه افراد مشاهده می شود سازگار است و با محاسبات استوکیومتری مطابقت دارد. آزمایشات فتیله مصنوعی تنها یک درصد افزایش را نشان می دهد. نویسندگان نتیجه می گیرند که حباب و به دام انداختن هوای گرم مسئول افزایش آب هستند. تنظیم آزمایش شمع و آزمایشات مصنوعی بسیار متفاوت است. در حالت بعدی ، سوزش شمع خشن است و ظرف بسیار طولانی است. شرکت سنگین تر

 

(که احتراق در لحظه های اول تولید می کند) می تواند قبل از بیرون آمدن اکسیژن ، شمع را بکشد. آزمایش شمع با دقت انجام شده به طوری که در ابتدا سطح آب داخل آن نزدیک به سطح آب در خارج است.
  • حباب هایی که فرار می کنند.
  • آب: محاسبات استوکیومتری فوق فرض می کند که چگالش آب است. اگر درجه حرارت در شیشه زیاد باشد ، این می تواند آب را به صورت گاز حفظ کرده و اثر را کاهش دهد.
  • فرار هوا اولیه از آنجا که در ابتدا ، سطح آب در نزدیکی پایین است ، گرمایش اولیه اثر قوی تری نسبت به کاهش اکسیژن و افت سطح آب خواهد داشت و هوا ظرف را ترک می کند. این اتفاق به ویژه با ظروف باریک که گردن دارند اتفاق می افتد.2سطح اکسیژن VRN از Lavoisier یاد می کند که نشان داد که اکسیژن در واقع واکنش نشان نمی دهد. اگر Lavoisier قادر به قرار دادن ماوس در داخل بود ، این بدان معنی است که ظروف وی نسبتاً بزرگ بودند. این ممکن است که فقط منطقه نزدیک شمع توسط اکسیژن تخلیه شود ، و همرفت به اندازه کافی سریع نیست تا بخش قابل توجهی از اتاق را که هنوز پر از اکسیژن است ، نگه دارد. همچنین ، CO2حدود 1. 5 برابر سنگین تر از هوا است و به زمین غرق می شود به طوری که قسمت فوقانی ظرف هنوز حاوی اکسیژن است. به خصوص در یک اتاق بزرگتر ، این باید قابل توجه باشد. این همچنین می تواند در آزمایش های VRN ، جایی که پارچ باریک و طولانی است ، اهمیت داشته باشد. روشنایی فتیله مصنوعی کاملاً خشن است و می تواند محله شمع را به سرعت از اکسیژن تخلیه کند. شمع می تواند بیرون برود زیرا CO
  • در زیر جمع شده و شمع را خفه می کند. سیلندر باریک همچنین به همرفت کمک نمی کند. به داستان ماوس Lavoisier: آزمایش های ناسا نشان می دهد که حتی با 20 درصد از سطح اکسیژن می توان زنده ماند. این نشان می دهد که موش حتی اگر 80 درصد اکسیژن از بین برود ، می تواند زنده بماند. همچنین ، یک شمع داغ است و هوا را از زیر آن می خورد ، دقیقاً در جایی که دی اکسید کربن تجمع می یابد. شمع می تواند خیلی زودتر در پایین یک اتاق بزرگ بیرون برود.

افزایش سطح آب به "N" مورد استفاده در محاسبات استوکیومتری بستگی دارد. با پارافین مختلف ، باید افزایش سطح آب مختلف انتظار داشته باشد.

5 فوریه 2013 اضافه شده است

 

21 ژانویه 2014 اضافه شده است

رابرت گارستو افکار جالب زیر را ارسال کرد: این یک ساده سازی بسیار خوب است. این اسطوره را به خوبی نشان می دهد که اکسیژن از بین می رود. دلیل ادامه این اسطوره به دلیل افزایش آب با میزان اکسیژن موجود در هوا مطابقت دارد. رابرت گارستو دوباره: این باید به دما و رطوبت موجود در اتاق بستگی داشته باشد. اگر ما به حساب Lavoisier اعتقاد داشته باشیم ، در واقع می تواند این باشد که وقتی همانطور که توضیح داده شد ، تقریباً تعادل برقرار شود. این آزمایش را بسیار جالب می کند. اثرات مختلفی وجود دارد که نقش ایفا می کنند: فیزیکی مانند گرمایش موقت و سرمایش و همچنین تراکم و همچنین شیمیایی به دلیل واکنش پارافین با محاسبات استوکیومتری که بسته به نوع پارافین استفاده می شود. این آزمایش به اندازه ظرف ، دمای اطراف ، رطوبت هوا موجود و همچنین در آزمایشگر بستگی دارد (روشن کردن شمع ، اجازه می دهد هوا در ابتدا به عنوان مثال از طریق حباب ها یا به دلیل انبساط هنگام برداشتن سبک ، فرار کند).

30 مارس 2021 اضافه شده است

یک سوال از طریق ایمیل. من از این فرصت استفاده کردم تا فیلم های فلش را در این صفحه با نسخه های HTML5 تبدیل کنم.

تجارت با گزینه‌‌های باینری...
ما را در سایت تجارت با گزینه‌‌های باینری دنبال می کنید

برچسب : نویسنده : نازنین فراهانی بازدید : 40 تاريخ : سه شنبه 16 خرداد 1402 ساعت: 19:07

آرشیو مطالب

پيوندهای روزانه

لینک دوستان

خبرنامه