بررسی حالات مختلف آب- جلسه سوم

اهداف:

بررسی حرکت مولکول های آب در حالات مختلف
بررسی تاثیر دما در سرعت حرکت مولکول ها

وسایل مورد نیاز:

شیشه مربا
آب
قطره چکان
جوهر مشکی
ادکلن

بررسی حرکت مولکول ها

هنگامی که به یک بطری حاوی آب که در گوشه ای بدون حرکت قرار گرفته هیچ گونه حرکتی مشاهده نخواهید نمود. یک قالب یخ موجود در فریزر نیز ثابت به نظر می رسد و مولکول های آن به نظر بی حرکت می آیند.

بخار آب موجود در آسمان نیز به نظر ثابت می آید ولی این گونه که به نظر می رسد نیست، یعنی مولکول های آب در حالات فوق در حال حرکت می باشند. برای این که بتوانید این حرکت ها را به صورت غیرمستقیم مشاهده کنید. یک شیشه مربا را پر آب کرده و برای مدتی بی حرکت قرار دهید تا ثابت شود. به وسیله قطره چکان، یک قطره جوهر بر روی سطح آن بریزید.

حال با دقت مشاهده کنید که چه اتفاقی رخ می دهد. آیا پدیده ای که رخ می دهد در اثر نیروی جاذبه می باشد و یا فرایند دیگری دخیل می باشد؟

در این آزمایش مشاهده خواهید نمود که قطره جوهر در آب غرق می شود و در همین حال شروع به پخش شدن در درون آب نیز می کند.

بخشی از جوهر مستقیم به پایین می رود، بخشی به حالت چرخشی غرق می شود و بخشی نیز به اطراف پراکنده می گردد. این جوهر به تدریج در کل آب پخش می شود و رنگ کل آب را تیره می نماید.

در واقع نیروی جاذبه باعث پایین رفتن جوهر می گردد. اگر هیچ نیروی دیگری در کار نبود، قطره مستقیم به پایین حرکت می کرد، ولی مشاهده می کنید که قطره در آب پخش می شود و به جهات مختلف حرکت می کند.

دلیل این امر این است که تمام مولکول های آب و جوهر دایماً در حال حرکت می باشند و لذا جوهر در آب پخش خواهد شد (زیرا مولکول های جوهر با مولکول های در حال حرکت آب برخورد نموده و پخش می گردند)

حال درب یک شیشه عطر را باز کنید و آن را با فاصله 1 متر از بینی خود نگه دارید. چه مدت طول می کشد تا بوی آن را حس کنید؟

بوی عطر تنها در صورت رسیدن مولکول های آن به بینی شما احساس خواهد شد. از این آزمایش به چه نتیجه ای درباره هوا می رسید؟

این که بوی عطر و یا آمونیاک در مدت زمان کوتاهی طول اتاق را طی می کند و به مشام شما می رسد، نشان می دهد که مولکول های گاز و هوا به سرعت در حال حرکت می باشند و برخورد آن ها به هم باعث پخش شدن سریع آن ها در هوا و رسیدن بو به بینی شما می گردد.

با روش های مشابه آزمایشات انجام شده در این جلسه، دانشمندان معتقدند مولکول های مواد در هر سه حالت در حال حرکت می باشند. شکل زیر یک ماده را در سه حالت نشان می دهد:

مولکول های بخار آب همیشه در حال حرکت و برخورد با مولکول های هوا و پخش شدن می باشند. مولکول های آب در حالت جامد در حال حرکت به اطراف و برخورد با هم و تغییر مکان می باشند. مولکول های یک ماده جامد نیز حتی در حال حرکت می باشند ولی در این حالت مولکول ها در جای خود تکان می خورند و تغییر مکان نمی دهند و لذا مولکول های مواد در تمامی حالات ماده در حال حرکت می باشند.

آیا دمای آب بر سرعت حرکت مولکول های جوهر تاثیر دارد؟ برای یافتن پاسخ سوال فوق، آزمایشات انجام شده در این جلسه را هم زمان بر روی دو لیوان آب یخ و داغ انجام دهید. به نظر شما حرکت مولکول ها با دما چگونه تغییر می کند؟

تکلیف:

پاسخ آزمایشات مربوط به مقایسه آب گرم و سرد را برای ما به همراه عکس ارسال نمایید.

محل بازدید/ اردو/ خرید: -------------------------------------------

منابع مطالعه: ---------------------------------------