Яйце в демонстрация на бутилка

Демонстрацията на яйцето в бутилка е лесно химия или физическа демонстрация, която можете да направите у дома или в лабораторията. Поставяте яйце отгоре на бутилка (както е на снимката). Променяте температурата на въздуха вътре в контейнера или чрез пускане на парче горяща хартия в бутилката, или чрез директно нагряване / охлаждане на бутилката. Въздухът бута яйцето в бутилката.

• Белено твърдо сварено яйце (или меко сварено, ако ви интересува жълтъчна каша)
• Колба или буркан с отвор, малко по-малък от диаметъра на яйцето
• Хартия / запалка или много гореща вода или много студена течност

В лаборатория по химия, тази демонстрация най-често се извършва с помощта на 250 ml колба и средно или голямо яйце. Ако опитвате тази демонстрация у дома, можете да използвате стъклена бутилка от ябълков сок. Ако използвате прекалено голямо количество яйце, то ще се всмуче в бутилката, но се залепи (което ще доведе до гнойна каша, ако яйцето беше с меко варене). Препоръчваме средно яйце за повечето бутилки. В бутилката се вклинява изключително голямо яйце.

• Метод 1: Запалете лист хартия и го пуснете в бутилката. Поставете яйцето отгоре на бутилката (малка страна, насочена надолу). Когато пламъкът угасне, яйцето ще се напъне в бутилката.
• Метод 2: Поставете яйцето върху бутилката. Пуснете бутилката под много гореща чешмяна вода. Затопленият въздух ще избяга около яйцето. Поставете бутилката на плота. Когато изстине, яйцето ще бъде избутано в бутилката.
• Метод 3: Поставете яйцето върху бутилката. Потопете бутилката в много студена течност. Чухме, че това се прави с помощта течен азот, но това звучи опасно (може да разбие стъклото). Препоръчваме да опитате ледена вода. Яйцето се изтласква, докато въздухът вътре в бутилката е охладен.

Ако просто зададете яйцето върху бутилката, диаметърът му е твърде голям, за да може да се подхлъзне вътре. Налягането на въздуха вътре и отвън на бутилката е едно и също, така че единствената сила, която би накарала яйцето да влезе в бутилката, е гравитацията. Земно притегляне не е достатъчно, за да издърпате яйцето вътре в бутилката.

Когато промените температурата на въздуха вътре в бутилката, вие променяте налягането на въздуха вътре в бутилката. Ако имате постоянен обем въздух и го загрявате, налягането на въздуха се увеличава. Ако охладите въздуха, налягането намалява. Ако успеете да намалите налягането вътре в бутилката, налягането на въздуха извън бутилката ще избута яйцето в контейнера.

Лесно е да видите как се променя налягането, когато охладите бутилката, но защо яйцето се бута в бутилката, когато се прилага топлина? Когато пуснете горяща хартия в бутилката, хартията ще изгори, докато се консумира кислород (или хартията се консумира, което от двете настъпи първо). Изгарянето загрява въздуха в бутилката, увеличавайки налягането на въздуха. Загрятият въздух изтласква яйцето от пътя, което го прави изглежда да скочи върху устата на бутилката. Докато въздухът се охлажда, яйцето се утаява и запечатва устата на бутилката. Сега в бутилката има по-малко въздух, отколкото когато сте започнали, така че тя упражнява по-малко налягане. Когато температурата вътре и извън бутилката е една и съща, има достатъчно положително налягане извън бутилката, за да избута яйцето вътре.

Загряването на бутилката дава същия резултат (и може да е по-лесно да направите, ако не можете да задържите хартията гореща достатъчно дълго, за да поставите яйцето върху бутилката). Бутилката и въздухът се загряват. Горещият въздух изтича от бутилката, докато налягането както отвътре, така и отвън е едно и също. Докато бутилката и въздухът вътре продължават да се охлаждат, се изгражда градиент на налягането, така че яйцето се бута в бутилката.

Можете да извадите яйцето, като увеличите налягането вътре в бутилката, така че да е по-високо от налягането на въздуха извън бутилката. Разточете яйцето наоколо, така че да е разположено с малкия край, разположен в устата на бутилката. Наклонете бутилката достатъчно просто, за да можете да издухате въздух вътре в бутилката. Разточете яйцето над отвора, преди да извадите устата си. Дръжте бутилката с главата надолу и гледайте как яйцето пада от бутилката. Като алтернатива можете да приложите отрицателен налягане до бутилката, като изсмучете въздуха навън, но след това рискувате да се задушите с яйце, така че това не е добър план.