467. Virvoitusjuomatölkin rutistaminen lämpöopin keinoin

Virvoitusjuomatölkin suuaukko on avoin, ja sen pohjalla on hieman vettä. Miten selität videolla havaittavan tölkin rutistumisen kokoon?



Ratkaisu:

Lämmitettäessä tölkkiä se täyttyy vesihöyrystä. Kun tölkki siirretään kylmään veteen, luovuttaa höyry vedelle energiaa ja tiivistyy. Nesteeksi tiivistyessä höyryn tilavuus pienenee huomattavasti, joten tölkkiin syntyy alipaine suhteessa ympäristöön. Paine-erosta aiheutuva voima puristaa tölkin kasaan. Tölkki on käännetty ylösalaisin, joten korvaavaa ilmaa ei pääse ympäristöstä tölkkiin.

Myös tölkin sisältämän ilman ja vesihöyryn lämpötilan aleneminen pienentää tölkin sisällä vaikuttavaa painetta, sillä vakiotilavuudessa tapahtuvassa tilanmuutoksessa kaasun paine ja lämpötila ovat suoraan verrannolliset.