أكتشف بنفسك : الصفحة الرئيسية > تبادُل > مواد و خامات > سؤال/ جواب
هل الهواء البارد أثقل وزنا من الهواء الساخن؟
١٣/٠٣/١٩٩٩
تاريخ
 
Jean Charles Hagnerè
سؤال من
 
إنني أعمل مدرسا بالمرحلة الثالثة بالصف الرابع الابتدائي، ولقد درسنا حالات المادة منذ فترة من الوقت، وبعد انتهائنا من المواد الصلبة والسائلة وإجرائنا للتجارب حول خصائصهما، نقوم الآن بدراسة المواد الغازية، وقد تم إثبات وجود الغاز (بعلبة عصير الفاكهة حيث يتم تفريغها من السائل بواسطة الشفاط ثم "من شئ آخر لا نراه ولكن لا بد من وجوده لأن عند استمرارنا في الشفط تعصر العلبة"، وخروج الغاز بشكل فقاعات من أنبوب التجارب الذي يبدو فارغا عند تغطيسه بالماء)، كما تطرقنا إلى مفهوم الحيز (حجم الغاز) بجسم المضخة فإن غازاً مضغوطاً = حجماً محدوداً ولكن نفس كمية الغاز بما أن نتيجة نفخ البالون تكون واحدة؛ وكما فعلنا مع السوائل نحاول أن نتعرف على غازات أقل وزنا من غازات أخرى، وأول ما فكر التلاميذ فيه هو غاز الهليوم المستخدم في نفخ بالونات تجربة Téléthon وبالبالون المملوء بالهواء الساخن، وبالنسبة لتلك التجربة الأخيرة اقترح تلميذ نفخ البالون عن طريق وصله بصمام قدر ضاغطة "مملوءة بالهواء" ولكننا لم نقم حتى الآن بها ووضعنا أيضا بالونا مملوءا بالهواء الساخن أعلى الموقد: كيس خفيف من البلاستيك معلق به مشبك؛ ونعتقد أننا بذلك قد أثبتنا أن الهواء البارد أثقل وزنا من الهواء المحيط بنا في الفصل وأعتقد شخصيا أن تلك الإثباتات كانت سهلة فإن تيار هواء بارد عند مستوى الأرجل عن طريق فتح باب البراد أو رفع غطائه غير أن الفرق بين درجات الحرارة بالأعلى وبالأسفل لم تكن مرضية عند قياسها، فهل لديكم وسيلة لإجراء تجربة بسيطة للإجابة على هذا التساؤل: هل الهواء البارد أثقل وزنا؟
 

 
 
١٥/٠٣/١٩٩٩
تاريخ
 
إجابة من
 
إن تجربة الهواء البارد الناتج عن البراد تجربة جيدة حتى إذا كنتم قد وجدتم درجات الحرارة بالداخل متشابهة، فما يحدث في الواقع هو أنه لا يرجع هبوط الهواء المجمد لأسفل البراد إلى كونه أكثر برودة بالأسفل عنه بالأعلى وإنما يرجع لاتصاله بهواء الغرفة الأكثر سخونة منه، مما يؤدى إلى "سقوطه" إلى الأسفل بينما يدخل هواء الغرفة داخل البراد من الأعلى، وتتكرر نفس تلك التجربة عند مواربة باب الغرفة عندما يكون الهواء خارجها أبرد، فتندفع شعلة الكبريت نحو الخارج بأعلى الباب وإلى الداخل بأسفله وتبعا لهذا المنطق يتم فتح أدراج المنتجات المجمدة من الأعلى وتبقى درجة الحرارة بها -١٨º أما بالنسبة لدواليب التخزين التي تفتح من الجنب فإنها تغلق بعناية بواسطة زجاج مزدوج، ويمكننا القول حرفيا أنه يمكن رؤية الهواء البارد في وجود النتروجين السائل إذا تم سكبه، فعند تمييله يسيل الهواء البارد نحو الأسفل ويرى بواسطة الضباب الناتج عن عملية تكثيفه.
 
 
أدوات
© اكتشف بنفسك ٢٠٢٣