Лопание воздушного шара
Воздушный шар лопается , когда материал, из которого состоит его поверхность, рвется или крошится, образуя дыру. [ 1 ] [ 2 ] Обычно существует баланс упругого натяжения оболочки баллона , при котором каждая точка поверхности баллона притягивается окружающим ее материалом. Однако если на поверхности воздушного шара делается отверстие, сила становится несбалансированной, поскольку центр отверстия больше не действует на материал на его краю. В результате поверхность воздушного шара на краю отверстия отодвигается, увеличивая его; воздух под высоким давлением может выйти через отверстие, и воздушный шар лопнет. [ 1 ] [ 2 ] Воздушный шар можно лопнуть физическим или химическим путем. Лимпанупарб и др. используйте лопание воздушного шара в качестве демонстрации, чтобы рассказать о физических и химических опасностях, связанных с безопасностью в лаборатории. [ 3 ]
Физический
[ редактировать ]Булавка . или игла часто используются, чтобы лопнуть воздушный шарик [ 4 ] Когда игла или булавка проделают отверстие на поверхности воздушного шара, воздушный шар лопнет. Однако, если скотч приклеить на ту часть, где создано отверстие, воздушный шар не лопнет, поскольку лента помогает усилить эластичное натяжение в этой области, предотвращая отход краев отверстия от центра. [ 5 ] Аналогичным образом, толстые места воздушного шара сверху и снизу можно проткнуть иглой, булавкой или даже шпажкой, при этом шарик не лопнет. [ 3 ]
Химическая
[ редактировать ]-
цис-1,4-полиизопрен -
толуол -
лимонен
Органический растворитель
[ редактировать ]Нанесение органического растворителя, такого как толуол, на поверхность воздушного шара может привести к его разрушению, поскольку растворитель может частично растворить материал, составляющий поверхность воздушного шара. [ 3 ]
цис-1,4- полиизопрен (твердый) + органический растворитель → цис-1,4-полиизопрен (частично растворенный) [ 3 ]
Детское масло также можно нанести на шарики с водой, чтобы они лопнули. [ 6 ]
Апельсиновая цедра
[ редактировать ]Апельсиновая кожура содержит соединение под названием лимонен , которое представляет собой углеводородное соединение, похожее на резину, из которой можно делать воздушные шары. По принципу «подобное растворяется в подобном» резиновые шарики можно растворить лимоненом, лопнув шарик. Если шар вулканизирован (закален серой), он не лопнет. [ 7 ]
Галерея
[ редактировать ]-
Проколоть наполненный водой шарик -
Высокоскоростная съемка лопающихся воздушных шаров с водой
-
Проколоть воздушный шарик -
Шарик, лопнувший толуолом
-
Демонстрация шампура из воздушных шаров
-
Лопнувшие воздушные шары на пляже
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]
- ^ Перейти обратно: а б Стейпл, М. «Почему воздушные шары взрываются, когда их лопают?» . Научный фокус .
- ^ Перейти обратно: а б Ашиш (12 декабря 2019 г.). «Почему воздушный шар лопается, если его уколоть иглой?» . Наука Азбука .
- ^ Перейти обратно: а б с д Лимпанупарб, Т.; Сатэйнтаммани, Д.; Паквилаикиат, П.; Кевпичит, К.; Йимкосол, В.; Суваннахан, А. (2021). «Переосмысление популярных демонстраций для использования на занятиях по безопасности в лаборатории, которые вовлекают студентов в наблюдение, прогнозирование, ведение учета и решение проблем». Журнал химического образования . 98 : 191–197. doi : 10.1021/acs.jchemed.9b00474 .
- ^ «Иголка в воздушном шаре» . Educatall.com .
- ^ «Почему воздушный шарик не лопается, если на него наклеить наклейку?» . UCSB ScienceLine . 11 марта 2006 г.
- ^ Флеминг, Д. (14 ноября 2014 г.). «Возмущённые полимеры» . Королевское химическое общество .
- ^ Кунцлеман, Т. (24 марта 2015 г.). «Как апельсиновая корка лопает воздушный шарик? Конечно же, химия!» . Хим Эд X.