320. Ilmapallo lasipullon päällä

Ilmapallo asetetaan lasipullon päälle. Lasipullon pohjalla on vettä.

  1. Kuvaile lyhyesti, miten koe suoritetaan ja mitä havaitaan.
  2. Mitä vedelle tapahtuu, kun lasipulloa kuumennetaan?
  3. Miten lasipullossa vallitseva kaasun paine muuttuu, kun lasipulloa viedään kylmähauteeseen?
  4. Miten selität videolla havaittavan ilmiön?

Ratkaisu

a. Kokeessa lämmitetään kaasupolttimella lasipulloa, jonka pohjalla on vähän vettä. Lasipullon päälle asetetaan ilmapallo, jonka sisällä on ilmaa. Ilmapallo peittää lasipullon suun. Lasipulloa jäähdytetään kylmässä vedessä ja ilmapallo painuu lasipullon sisäle.

b. Lasipulloa lämmittäessä vesi lämpenee ja osa vedestä höyrystyy. Vesihöyry täyttää lasipullon. 

c. Kun ilmapallolla suljettu lasipullo, joka on täynnä vesihöyryä viedään vesihauteeseen, niin vesihöyry tiivistyy nestemäiseksi vedeksi. Tällöin paine lasipullon sisällä pienenee.

d. Koska paine lasipullon sisällä pienenee, niin se on pienempi kuin ulkoinen ilmanpaine. Lasipullon sisä- ja ulkopuolen välillä on paine-ero. Paine-erosta johtuen ilmapalloon ja lasipulloon kohistuu ulkoa sisällepäin voima, joka työntää ilmapallon lasipullon sisälle.