Tehnička škola Kutina

Vodena para-voda u plinovitom obliku.Para se sastoji od mnogo slobodnih lebdećih molekula vode (H2O).  Vodena para je bezbojan plin. Pri normalnim tlakom od 1,013 bara.

 Slika : vodena para 

Pribor i kmikalije : 1 limenka od soka, plamenik, mrežica za zagrijavanje, tronožac, metalna klješta, staklena zdjelica, voda, zaštitne naučale.

Postupak (upute za rad): napunite limenku vodom tek toliko da prekrije dno boce. Zagrijavajte sadržaj vode u limenci plamenikom. Kad voda poćne "ključati" nastavite zagrijavati 1 minutu da se limenka ispuni vodenom parom. Pomoću klješta uhvatite limeku i preokrenite je u posudu sa hladnom vodom.

Evo i video ( link ) :

Što se u stvari desilo?

Naglo kondenziranje vodene pare uzrokuje pad temperature u unutrašnjosti posude. Kako su tlak i temperatura u uzajamnoj vezi, smanjuje se i tlak. Smanjenje tlaka dovelo bi do usisavanja vode u limenku, ali pad tlaka dešava se puno brže nego što voda, zbog svoje viskoznosti, uspijeva ući kroz relativno uski otvor. Zato nastaje razlika u tlaku zraka iznutra i izvana, koja je dovoljna da zgnječi limenku.

Procijenimo kolika je sila djelovala.
Pretpostavimo da je temperatura pare u limenci T1 370oK, i da je unutra atmosferski tlak p1 105Pa. Naglim hlađenjem neka se temperatura spusti na T2 300oK. To znači da će se uz nepromijenjeni volumen novi tlak p2 dobiti iz stalnosti omjera tlaka i temperature:

Uvrstimo li pretpostavljene vrijednosti dobit ćemo približni iznos tlaka nakon hlađenja:

Odnosno razlika u tlaku iznosi p 19000 Pa

Iz promjera i visine limenke koja ima oblik valjka lako se izračuna njena površina koja iznosi oko 3 dm2.
Budući da je sila umnožak tlaka i površine dolazimo do iznosa od:

Sili od 570 N odgovara težina tijela mase oko 60 kg!

Korisni link za pokus :

http://eskola.hfd.hr/kucni_eks/ke-7/limenka.htm