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從蜂蜜罐上的孔談起~大氣壓力與寶特瓶水漏 次要群組 [科學動手做::輕鬆隨意玩] 列印 推薦
作者或來源 zfang 2013-06-03 21:32:12
關鍵字 1大氣壓力 2寶特瓶
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文章歡迎轉載,請尊重版權註明連結來源。
不正常人類人腦智慧研究所
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天氣熱,冰涼的蜂蜜茶最好喝。這回買了新牌子的蜂蜜,不是傳統的細頸玻璃瓶,而是口徑較寬的玻璃罐,上方有白色的塑膠蓋子,蓋上有一大一小的二個孔。


罐子上有二個孔,一大一小。

邊倒蜂蜜便問小蒨:『為什麼會出現二個洞呢?』大一點的是蜂蜜的倒出孔,而小小的孔呢?
『這是要讓它呼吸呀!』小蒨講出這個可愛的答案。
『為什麼要讓它呼吸?』對孩子而言,多一個孔洞就能讓蜂蜜好呼吸。
『這樣蜂蜜就不會壞掉!』

小丫頭把蜂蜜與蜜蜂弄混了~蜜蜂是生物需要呼吸,而蜂蜜則是蜜蜂釀造出的混合物,裡頭其實仍有微量的細菌(例如肉毒桿菌,故一歲前的嬰兒不宜食用蜂蜜),在高濃度糖漿下,這些細菌的活性降低,所以即使蜂蜜不用冰,也不容易壞掉。多開的這個洞絕對不是要讓細菌們"好呼吸",那麼~為什麼會多了一個小洞呢?

『因為呀~這樣比較好倒!』蜂蜜的黏滯性高,流動慢,傳統的罐子~只有一個孔洞,所以很不容易流出,尤其是孔洞比較小的時候。其實如果罐身的洞大一些,或倒的時候稍微傾斜,讓一些空氣進入罐中,蜂蜜還是能夠流出來。

液體是否容易由罐中倒出?與大氣壓力有關。

當內部氣壓+液體壓力>大氣壓力,液體容易流出。而隨著液體流出時,罐內氣體因為密閉空間體積變大而壓力變小,加上液體變少液壓也變小,使得內部氣壓+液體壓力<大氣壓力,這樣一來,液體就無法順利流出了。如果多一個通大氣的孔洞,則使內部氣體壓力等於大氣壓力,加上液體本身壓力,液體就容易被倒出了。

之前文章提到的玻璃瓶的長嘴巴~注酒器 ,以及注水器(大氣壓力來找『茶』~沒有壺蓋的茶壺 )都與大氣壓力有關。這也是為什麼茶壺蓋子上方會有一個小孔的原因了。

**********

吸與吹之間~寶特瓶簡易噴水槍與二氧化碳測試器的小活動中,曾利用寶特瓶與二支吸管做小水槍。
『不想玩了,怎麼將水倒出?』
除了用擠壓的之外,還有一個快速方法:不必打開瓶蓋,只要倒置就可以了。(為什麼呢?)


『水流的超級快!』小朋友這樣說,因為一端出水而另一端與空氣相通。

星期天又帶孩子到附近國小玩寶特瓶水槍。


小朋友最喜歡用尿尿水槍幫樹澆水。

吹累了,也玩膩了。這個寶特瓶水槍還能怎麼變?想起蜂蜜罐上的雙孔,寶特瓶水槍上的瓶蓋也是二個孔。


瓶蓋上方也是二個孔,小朋友戲稱這雙孔是豬鼻子。

只要將開了雙孔的寶特瓶倒過來,就成為示範大氣壓力與液體流動的教具。


將蓋子上的吸管拔除,並在瓶中裝水,小心奕奕翻轉,保持水平。


只有一開始水會流出,之後水流就停止了。

除非擠壓寶特瓶,因為壓力的傳遞,水才會噴出。
如果這時插上一根吸管,又會如何?


水慢慢從長管流出,然後開始流動,並可以在瓶中看到氣泡。

如果插入二根吸管,吸管一長一短,也能看到水順利由長管流出,瓶內一樣有氣泡生成。偶爾也會發現,水可以由二孔同時"雙管齊下",這個情形通常過一陣子就會調整成一端出水一端則為入氣。看來~氣泡是讓水流出的重要關鍵,氣泡~從何而來?


氣泡來自大氣,讓內部壓力大於外界壓力,就能讓水順利流出。


雙孔寶特瓶一端出水一端入氣的示意圖,讓水能夠快速流出的關鍵是通入罐中的氣體。只有通大氣才能讓水流出嗎?如果是密閉的寶特瓶,是否能透過一端出水一段入氣的壓力差而使瓶中的水順利流動?於是,將二組寶特瓶與吸管組合,作成水漏。


吸管這樣接,一上一下,將二個瓶蓋與寶特瓶結合。

 
就算水漏是密閉的,沒有外界氣體進入(通大氣),仍能順利出水!


瓶內還是有氣泡,不是來自外界,而是瓶內上下空氣相通。


這樣的水漏,可以翻過來翻過去玩上好幾回呢。


利用相同的原理,市售的密閉型水(油)漏裡頭,也找得到類似的二個通孔。

同樣是寶特瓶水漏,我的學生曾做過另一種,請見文章資源回收也見科學!搞怪學生的保特瓶『物理遊戲』 ,稀奇的是,它還是可以順便製造雲的另類水漏喔!

分類:科學動手做 2010/09/15 16:29

END
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