Βυθίστε ένα καλαμάκι της πορτοκαλάδας μέσα σε ένα ποτήρι με νερό. Κλείστε το επάνω μέρος του με λίγη πλαστελίνη (σχ.1.15α). Βγάλτε το από το ποτήρι. Θα διαπιστώσετε ότι έχετε πάρει μαζί σας και μια ποσότητα νερού.

Πώς το εξηγείτε αυτό; Πόση είναι η πίεση του αέρα που έχει εγκλωβιστεί στο καλαμάκι;

Αναποδογυρίστε το καλαμάκι. Τώρα ο αέρας που έχει εγκλωβιστεί έχει μικρότερο όγκο. Πόση είναι τώρα η πίεση του αέρα;

Μετρήστε στις δύο περιπτώσεις την πίεση και τον όγκο του αέρα και ελέγξτε αν ισχύει η σχέση pV = σταθ.

Την ατμοσφαιρική πίεση θα τη θεωρήσετε 1,013 10⁵ Ν/m² και το ειδικό βάρος του νερού 10⁴ Ν/m³

Υπόδειξη: Ο όγκος του αέρα στο καλαμάκι είναι V₁= l₁S και V₂= l₂S, όπου S η διατομή που έχει το καλαμάκι. H πίεση που δημιουργεί μια στήλη υγρού, στη βάση της είναι ε h (ε: το ειδικό βάρος του υγρού και h το ύψος της στήλης του υγρού). Επειδή το καλαμάκι, στο ανοιχτό του άκρο έχει κάθε στιγμή πίεση ίση με την ατμοσφαιρική (p), η πίεση του αέρα που είναι εγκλωβισμένος μέσα στο καλαμάκι είναι  p₁ = p - ε h   όταν το ανοιχτό άκρο βρίσκεται προς τα κάτω (Σχ. 3.15β) και
p₁ = p + ε h όταν βρίσκεται προς τα πάνω (Σχ. 3.15γ).

Πάρτε ένα καλαμάκι της πορτοκαλάδας και κλείστε το ένα άκρο του με πλαστελίνη. Προσπαθήστε να το γεμίσετε με νερό. Θα διαπιστώσετε ότι το νερό που θα ρίξετε δεν γεμίζει το σωλήνα αφού εγκλωβίζεται μια στήλη αέρα. Βάλτε το καλαμάκι σε ένα μπρίκι με νερό, με το κλειστό του άκρο προς τα κάτω. Με ένα μαρκαδόρο σημειώστε το ύψος της στήλης του αέρα για διάφορες τιμές της θερμοκρασίας (θα τη βρείτε με ένα θερμόμετρο) και

δοκιμάστε αν ισχύει η σχέση,	V	=	σταθ.	(Αρκεί να ισχύει	l	= σταθ. Γιατί;)
	T				T

 

 

Σημείωση: Προσοχή, μη βάλετε το καλαμάκι σας σε πολύ ζεστό νερό. Είναι πολύ πιθανό να παραμορφωθεί. Εξ άλλου σε ψηλές θερμοκρασίες η τάση των ατμών του νερού είναι συγκρίσιμη με την πίεση του αέρα.