Για σχόλια, παρατηρήσεις, διορθώσεις, αβλεψίες κλπ μη
διστάσετε να επικοινωνήστε μαζί μου. Όσες προσομοιώσεις φέρουν το όνομά μου είναι ελεύθερες προς χρήση από
όλους, αρκεί να μην αλλαχθούν τα σύμβολα πνευματικής ιδιοκτησίας. Τα
αρχεία μπορείτε να τα βρείτε στο menu Download.
Σύνδεση
Με δυο λόγια
Τυλίγουμε ένα παγάκι με μάλλινο ύφασμα και το αφήνουμε να λιώσει. Θα λιώσει άραγε πιο γρήγορα επειδή είναι τυλιγμένο σε μάλλινο ύφασμα;
Όχι! Το μάλλινο ύφασμα είναι μονωτής εμποδίζοντας την θερμότητα να μπει αλλά και να βγει. Γι αυτό φοράμε μάλλινα τον χειμώνα. Το ύφασμα λειτουργεί σαν ασπίδα, το απομονώνει από το περιβάλλον του. Έτσι όταν το παγάκι είναι τυλιγμένο με μάλλινο ύφασμα δεν μπορεί να μπεί θερμότητα (από το πιο ζεστό περιβάλλον) με αποτέλεσμα να λιώνει πιο αργά.
Παρακάτω φαίνονται δύο δοχεία που περιέχουν αέρα (για να δείτε το δεύτερο πιέστε 'Επόμενη Διαφάνεια'). Στο πρώτο δοχείο δεν υπάρχει βαρύτητα με αποτέλεσμα να έχουμε μια ομοιόμορφη κατανομή μορίων (σταθερή πυκνότητα) και επομένως και ίδια πίεση (υποθέτουμε ότι η θερμοκρασία είναι παντού η ίδια). Στο δεύτερο δοχείο έχει προστεθεί και βαρύτητα, παρατηρούμε ότι στον πυθμένα του δοχείου η πυκνότητα του αέρα είναι μεγαλύτερη και εκεί επικρατεί μεγαλύτερη πίεση. (Οι παρακάτω προσομοιώσεις έχουν μόνο ποιοτικό χαρακτήρα.)
Οφείλεται η ατμοσφαιρική πίεση στο βάρος του αέρα;
Ας υποθέσουμε ότι έχουμε δύο στήλες η μία με υγρό και η άλλη με αέριο. Αν δεν υπάρχει βαρύτητα τότε στον πυθμένα του υγρού η πίεση είναι μηδενική αλλά στον πυθμένα του δοχείου με το αέριο η πίεση ΔΕΝ είναι μηδενική. Στην βαρύτητα οφείλεται η ΔΙΑΦΟΡΑ στην πίεση μεταξύ δύο σημείων.Το χαμηλότερο και το ψηλότερο σημείο μιας στήλης υγρού ή ενός αερίου που ισορροπεί παρουσιάζει διαφορά πίεσης που οφείλεται στο βάρος της στήλης. Στα υγρά τα μόρια στοιβάζονται το ένα πάνω στο άλλο και η πίεση που ασκούν οφείλεται στο βάρος τους. Στα αέρα τα μόρια είναι ελεύθερα να κινηθούν και καθώς αυτά συγκρούονται με την επιφάνεια της ασκούν δύναμη και επομένως πίεση. Ας πάρουμε ένα άδειο μπουκάλι εμφιαλωμένου νερού και κλείσουμε το καπάκι, η πίεση του αέρα στο εσωτερικό του μπουκαλιού θα είναι ίση με την εξωτερική πίεση. Φυσικά το βάρος της ατμόσφαιρας δεν είναι δυνατόν να επηρεάζει το εσωτερικό του μπουκαλιού. Όμως ο πυθμένας του μπουκαλιού δέχεται λίγο μεγαλύτερη πίεση από ότι ο λαιμός του μπουκαλιού. Η διαφορά αυτή οφείλεται στο βάρος του αέρα μέσα στο μπουκάλι και όχι στο βάρος της ατμόσφαιρας . Η πίεση μέσα στο μπουκάλι οφείλεται στο ότι τα μόρια του αέρα τρακάρουν με τα τοιχώματα του μπουκαλιού. Ο αέρας που εγκλωβίστηκε είναι το ίδιο "πυκνός" με τον εξωτερικό αυτό έχει σαν αποτέλεσμα να ασκεί την ίδια πίεση (ίδιος αριθμός συγκρούσεων). Όταν σφραγίζουμε τις πόρτες ενός αεροπλάνου που βρίσκεται στο έδαφος τότε εγκλωβίζουμε στο εσωτερικό του τον αέρα του οποίου η πίεση είναι ίση με μια ατμόσφαιρα (1atm) και αυτή η πίεση διατηρείται σε όποιο ύψος και αν πετάει το αεροπλάνο (φροντίζουμε να διατηρούμε σταθερή και την θερμοκρασία). Η ατμοσφαιρική πίεση οφείλεται στις συγκρούσεις των μορίων του αέρα με την επιφάνεια. Τρισεκατομμύρια τρισεκατομμυρίων μικροσκοπικά σωματίδια χτυπάνε μια επιφάνεια με αποτέλεσμα να τις ασκούν δύναμη άρα και πίεση.
Για τα υγρά γνωρίζουμε ότι ισχύει η εξίσωση pπυθμένα=pεπιφάνειας + ρgh ισχύει ανάλογη εξίσωση για τα αέρια; Όχι δεν ισχύει και αυτό γιατί τα αέρια είναι συμπιεστά ενω τα υγρά όχι. Δηλαδή η πυκνότητα του αέρα στην επιφάνεια της Γης είναι μεγαλύτερη από ότι είναι σε μεγαλύτερα ύψη πχ στο Εβερεστ. Τα ανώτερα στρώματα πιέζουν τα κατώτερα και έτσι τα τελευταία γίνονται πυκνότερα.
ΗΛΙΑ ΚΑΛΗΣΠΕΡΑ
ΘΑ ΜΠΟΡΟΥΣΕ ΝΑ ΠΡΟΣΤΑΘΕΙ ΕΠΙΠΛΕΟΝ Η ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΤΟΥ ΔΟΧΕΙΟΥ Π.Χ ΣΤΗ ΣΕΛΗΝΗ ΓΙΑ ΝΑ ΔΙΑΠΙΣΤΩΣΟΥΜΕ ΚΑΙ ΤΗΝ ΜΕΤΑΒΟΛΗ ΤΗΣ ΠΙΕΣΗΣ ΜΕ ΤΗ ΜΕΤΑΒΟΛΗ ΤΗΣ ΒΑΡΥΤΗΤΑΣ;
ΕΥΧΑΡΙΣΤΩ
ΧΑΡΑ
Θα προτιμούσα η πίεση στο συγκεκριμένο μάθημα να μην σχετιζόταν με την κινητική θεωρία. Θα μπορούσες να παριστάνεις το υγρό ή το αέριο με ένα συνεχές ντεγκραντέ, αραιό επάνω και πυκνό κάτω, το οποίο έτσι θα έδειχνε γιατί αυξάνει η πίεση με το βάθος.