Wybuchowa rybka
Eksperyment:
W kloszu próżniowym umieszczamy mały balonik „ucharakteryzowany” na podobieństwo ryby; po uruchomieniu pompy, balonik zaczyna rosnąć, aż w końcu pęka.
Wyjaśnienie:
Przywykliśmy do łączenia naszego samopoczucia, w szczególności bólu głowy lub stawów, ze zmianami ciśnienia. Na nasze szczęście, różnice w ciśnieniu przy powierzchni Ziemi nie są aż tak znaczne: średnia na poziomie morza to 1 013 hPa, najniższe zaobserwowane to 870 hPa (14 proc. poniżej średniej), a najwyższe – ok. 1 084 hPa (7 proc. powyżej średniej). Tymczasem w największych głębinach, jak Rów Mariański, ciśnienie jest jeszcze tysiąc razy większe – 1 086 000 hPa! Nasz dyskomfort przy głębokim niżu to nic w porównaniu z dyskomfortem ryby głębinowej, która została odłowiona i wyciągnięta na powierzchnię: jej dosłownie może pękać głowa. Gazy znajdujące się w jej krwi i w innych tkankach rozszerzają się jak w przepompowanym baloniku.
Zobacz także:
Masz zawroty głowy? Sprawdź, na co możesz być chory
Domowe sposoby na ból głowy. Co jest dobre na ból głowy w ciąży, u dziecka, napięciowy?
Herbata na Mount Everest
Eksperyment:
W kloszu próżniowym umieszczamy kubek z ciepłą wodą; po uruchomieniu pompy najpierw ścianki kubka zachodzą mgłą, a po chwili woda zaczyna wrzeć w całej objętości. Po zdjęciu klosza można bezpiecznie wypić wodę, która przed chwilą wrzała.
Wyjaśnienie:
O ile na poziomie morza ciśnienie nie spada bardzo nisko, o tyle wysoko w górach – tak. Im wyżej się znajdujemy, tym mniej powietrza pozostaje nad nami, a więc wywiera ono na nas mniejsze ciśnienie. W związku z tym najniższego ciśnienia możemy spodziewać się na najwyższych szczytach, i tak na Mount Everest ciśnienie wynosi zwykle ok. 300 hPa – ledwie jedną trzecią tego, do czego jesteśmy przyzwyczajeni na co dzień. Poza tym, że do tych warunków trzeba się stopniowo przygotowywać, a przy większym wysiłku potrzebne są butle z tlenem (niskie ciśnienie oznacza, że powietrze jest rozrzedzone, przez co łatwo o niedotlenienie), czeka nas jeszcze jedna nieoczekiwana niedogodność: nie sposób zaparzyć herbaty. W niskim ciśnieniu woda wrze znacznie szybciej, niż w temperaturze 100 st. Celsjusza: kiedy mniej cząsteczek powietrza naciska na powierzchnię cieczy, łatwiej jest doprowadzić do przejścia fazowego ciekłej wody w stan lotny. I chociaż woda widocznie wrze, bynajmniej nie osiąga ona wystarczająco wysokiej temperatury, aby zaparzyć w niej herbatę.
Żel-pianka
Eksperyment:
Niewielką ilość pianki do golenia umieszczamy w szklance, tę zaś w kloszu próżniowym; po uruchomieniu pompy pianka znacznie zwiększa objętość, wypływając ze szklanki.
Wyjaśnienie:
Zarówno do wrzenia wody, jak i do eksplozji „ryby” przyczyniły się rozprężające gazy. I to one w istocie stanowią główne zagrożenie w związku ze zmianami ciśnienia, zwłaszcza z jego spadkiem. Najbardziej obrazowym przedstawieniem tego zjawiska jest jednak zachowanie żelu do golenia w naszym kloszu próżniowym. Odrobina żelu (w którym znajdują się miniaturowe bąbelki) zostaje rozepchnięta do postaci piany, kiedy ciśnienie wokół pianki spada. Początkowo ciśnienie wewnątrz bąbelków i na zewnątrz się równoważy, ale im mniej powietrza pozostaje na zewnątrz, tym łatwiej jest te bąbelki rozepchnąć, tym samym spieniając substancję. Jeśli w puszce żel znajduje się pod zwiększonym ciśnieniem, po wydostaniu się na zewnątrz zacznie się on pienić. Podobnie dzieje się z bitą śmietaną w puszce. Jest to też powód, dla którego nurkowie nie mogą się zbyt szybko wynurzać: spędzając czas pod wodą, w naszej krwi rozpuszcza się azot. Przy szybkim wynurzeniu nie zdążymy wydalić go z krwi przez płuca, zacznie się on więc pienić w żyłach!
Autor: Redakcja Dzień Dobry TVN