Physikalische Experimente auf dem Luftkissentisch - 3B Scientific

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Physikalische Experimente auf dem Luftkissentisch re auf die Piacrylplatte. Die Magnetleiste soll dabei nach unten zeigen und der Pfeil zur Projektionswand gerichtet sein. Dann stellt man die Platte auf die niedrigste Position. Das Gebläse wird auf eine mittlere Leistung eingestellt. Man beobachtet das Verhalten der Schwebekörper besonders in der Nähe der flachen magnetischen Barriere. Danach wird durch wiederholte kurzzeitige Betätigung des Impulsventils die mittlere Geschwindigkeit der Schwebekörper schrittweise erhöht. Ergebnis: Die langsamen Schwebekörper können nicht den unteren Teil der Experimentierfläche verlassen. Die schnelleren dagegen überwinden die Barriere und gelangen in den oberen Teil der Experimentierfläche, Hier bewegen sie sich geradlinig gleichförmig, bis sie auf einen anderen Schwebekörper oder die magnetische Barriere treffen. Einzelne Schwebekörper gelangen auch in ihren ursprünglichen Aufenthaltsraum zurück. Je größer die mittlere Geschwindigkeit der Schwebekörper ist, um so schneller verlassen einzelne Schwebekörper den ursprünglichen Bereich. der Gasatmosphäre in die Flüssigkeit zurückgelangen, stellt sich bald ein dynamischer Gleichgewichtszustand ein. Die Verdunstungsgeschwindigkeit ist um so größer, je höher die Temperatur der Flüssigkeit ist. Hinweis: Die Neigung der Experimentierfläche simuliert das Gravitationsfeld. Dadurch kehren mehr Teilchen aus der Gasphase in die Flüssigkeitsphase zurück. 2.2.6 Verflüssigen eines Gases durch Druck Geräte: Luftkissentisch mit Gebläse Tageslichtprojektor magnetische Barriere, lang 2 Stück magnetische Barriere, kurz 2 Stück magnetischer Kolben l Stück Führungsstück für den magnetischen Kolben l Stück Schwebekörper, rot 20 Stück Modellierung Realobjekt Modell Gefäß, in dem sich Experimentierfläche das Gas befindet des Luftkissentisches Wände des Gefäßes magnetische Barrieren Kolben zum magnetischer Kolben Komprimieren des Gases Moleküle des Gases Schwebekörper Deutung: In einer Flüssigkeit befinden sich zu jeder Zeit Moleküle unterschiedlicher Geschwindigkeit. Den jeweils schnellsten Molekülen gelingt es, die Flüssigkeit zu verlassen. Dieser Vorgang des Verdunstens tritt auch unterhalb der Siedetemperatur der Flüssigkeit auf. Da auch Moleküle aus Durchführung: Der Luftkissentisch wird horizontal ausgerichtet und mit den magnetischen Barrieren versehen. Den Kolben legt man auf die Experimentierfläche dicht neben die Barriere Nr. 2. Das Führungsstück für den magnetischen Kolben, das auf die magnetische Barriere Nr. 2 aufgesetzt wird, garantiert eine gute Führung der Kolbenstange. In die Nähe der Barriere Nr. 1 werden die magnetischen Schwebekörper gebracht. Das Gebläse wird auf eine mittlere Leistung eingestellt. Man bewegt den Kolben langsam auf die Barriere Nr. 1 zu, bis die Fläche, auf der sich die Schwebekörper bewegen können, weniger als die Hälfte der Experimentierfläche beträgt. Anordnung und Bewegung der Schwebekörper werden beobachtet. 32
Physikalische Experimente auf dem Luftkissentisch Ergebnis: Beim Verringern der Fläche verändert sich das Verhalten der Schwebekörper. Die Anzahl der Stöße nimmt zu. Die Strecken, über die sich die Schwebekörper geradlinig bewegen können, werden immer kleiner. Es dominieren schwingende und kreisende Bewegungen. Bleibende Ortsveränderungen zeigen sich vornehmlich als Wechsel der gegenseitigen Lage. Deutung: Bei der Kompression eines Gases kann unter bestimmten Bedingungen eine Verflüssigung auftreten. Dabei ändern sich Anordnung und Bewegungsform der Moleküle. Während im gasförmigen Aggregatzustand nur Translationsbewegungen auftreten, überwiegen im flüssigen Zustand die Schwingungen um die jeweilige Lage. 2.2.7 Erstarren einer Flüssigkeit Geräte: Luftkissentisch mit Gebläse Tageslichtprojektor magnetische Barriere, lang 2 Stück magnetische Barriere, kurz 2 Stück Schwebekörper, orange 25 Stück Modellierung Realobjekt Modell Gefäß, in dem sich Experimentierfläche die Flüssigkeit befindet des Luftkissentisches Wände des Gefäßes magnetische Barrieren Moleküle der Flüssigkeit Schwebekörper Durchführung: Nach dem horizontalen Ausrichten des Luftkissentisches wird er mit den magnetischen Barrieren versehen. Die Schwebekörper verteilt man gleichmäßig auf der Experimentierfläche. Der Luftstrom wird so stark gewählt, daß die Schwebekörper auch bei geöffnetem Impulsventil sicher abheben. Das Impulsventil wird mehrmals hintereinander kurzzeitig betätigt, so daß die Schwebekörper eine große mittlere kinetische Energie besitzen. Die Bewegung der Schwebekörper wird beobachtet. Ergebnis: Zunächst führen die Schwebekörper schwingende und kreisende Bewegungen aus, die ihren Translationsbewegungen überlagert sind. Allmählich nimmt ihre mittlere kinetische Energie ab. Die Amplituden der Schwingungen werden geringer, Translationsbewegungen treten seltener auf. Später beobachtet man noch vereinzelt Platzwechsel. Schließlich bewegt sich jeder Schwebekörper nur noch um seine Gleichgewichtslage. Hinweis: Die mittlere Geschwindigkeit der Schwebekörper nimmt schneller ab, wenn die Leistung des Gebläses verringert wird. 33
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