Pomůcky
- Termokamera
- Dvě stejné nádobky (kelímky, skleničky)
- Technický líh a voda
- Dva proužky papíru
Autor
Petr Kácovský
Matematicko-fyzikální fakulta UK
Postup
Jednu z nádobek naplníme vodou, druhou technickým lihem; obě kapaliny by měly mít na začátku experimentu pokojovou teplotu. Následně krátce, na několik sekund, ponoříme jeden proužek papíru do vody a druhý do lihu. Po vyjmutí necháme proužky osychat vedle sebe na stole a sledujeme termovizní kamerou, co se děje s jejich teplotou; časový vývoj zachycuje obr. výše.
Vysvětlení
To, co je v postupu označeno jako „osychání“, by fyzik přesněji označil jako vypařování kapaliny z povrchu papíru. Aby se kapalina vypařila, musí přijmout ze svého okolí energii nutnou pro tuto skupenskou přeměnu – v našem případě si voda i líh berou tuto energii (skupenské teplo vypařování) z papíru a také z okolního vzduchu.
Z obr. výše je patrné, že výrazněji poklesne teplota papíru, který byl ponořen do lihu, což je způsobeno tím, že líh se vypařuje poměrně rychle a intenzivně tak odebírá skupenské teplo. To ale také způsobuje, že zatímco po cca 4 minutách je už papír vpravo zahřátý prakticky zpět na pokojovou teplotu (veškerý líh se vypařil a papír se již nemá jak ochlazovat), odpařování vody z levého pruhu dále probíhá – levý papír je stále mokrý a jeho teplota je vlivem vypařování nižší než teplota okolí.
Zdroje
Experiment je detailně metodologicky zpracován zde.
Pokus je součástí Sborníku konferece LabIR Edu 2023
Tento pokus je zahrnut ve sborníku příspěvků ze 2. ročníku konference LabIR Edu, která se odehrála 14. – 15. 4. 2023 ve středočeské Nesuchyni. Publikace předsttavuje celkem 24 aktivit napříč STEM předměty.