Πυκνότητα: βουτιές στο λάδι

 


Στο πείραμα αυτό αναμίχτηκαν 10 ml  νερό με 16 ml οινόπνευμα, ώστε να δώσουν υγρό με πυκνότητα ίση με αυτή του ελαιόλαδου [υπενθυμίζεται ότι το 1ml ισούται με 1 κυβικό εκατοστόμετρο]. Όμως, η αναλογία αυτή (όταν αναμιγνύουμε νερό με οινόπνευμα) δεν είναι σταθερή και δύσκολα υπολογίζεται θεωρητικά για δύο λόγους: 1. Η πυκνότητα του ελαιόλαδου, η οποία στη βιβλιογραφία συνήθως δίνεται ίση με 0,91g/ml, δεν είναι σταθερή – εξαρτάται, μεταξύ άλλων, από την περιοχή παραγωγής. Ομοίως, η πυκνότητα του ακάθαρτου οινοπνεύματος δεν είναι σταθερή, εξαρτάται από τις πρώτες ύλες και την περιεκτικότητά του σε νερό. 2. Ο όγκος του υγρού που προκύπτει από τη ανάμιξη νερού και οινοπνεύματος δεν είναι ίσος με το άθροισμα των όγκων που αναμίχθηκαν. 

Ενδεικτικά, για να φανεί η επίδραση των παραπάνω παραγόντων, θα υπέθετε κανείς ότι αναμιγνύοντας 10ml νερού πυκνότητας 1g/ml με 16ml οινοπνεύματος (καθαρής αλκοόλης) πυκνότητας 0,79g/ml προκύπτει μίγμα συνολικής μάζας 10x1+16x0,79 = 22,64g και όγκου 26ml, άρα πυκνότητας 22,64/26 = 0,87g/ml. Όμως, η πυκνότητα που υπολογίζουμε με τον τρόπο αυτό δεν είναι ίση με αυτήν του λαδιού (0,91g/ml) που χρησιμοποιήσαμε. Παρόλα αυτά το μίγμα επιπλέει στο λάδι γεγονός που σημαίνει ότι οι δύο πυκνότητες είναι ίσες, οπότε, με τον έναν ή τον άλλο τρόπο, υπάρχουν λάθη στις εκτιμήσεις που έχουμε κάνει.

Έτσι, η αναλογία όγκων που πρέπει να αναμίξουμε προκύπτει πειραματικά για τα συγκεκριμένα υλικά που διαθέτουμε. Στην πράξη, αναμίξτε νερό και οινόπνευμα με αναλογία όπως στο παραπάνω πείραμα, και τοποθετείστε με μια σύριγγα μια μικρή ποσότητα του μίγματος σε κάποιο βάθος μέσα στο λάδι. Αν αυτή ανεβαίνει στην επιφάνεια προσθέστε λίγο νερό στο μίγμα, αν βουλιάζει προσθέστε λίγο οινόπνευμα και επαναλάβετε μέχρι η σφαίρα που σχηματίζεται να επιπλέει.

Ιστορικά, αναφέρεται ότι το πείραμα αυτό το χρησιμοποιούσε η Μαρία Κιουρί, κατά τα έτη 1907 και 1908, στα μαθήματα για τα παιδιά των συναδέλφων της, ηλικίας 10 περίπου ετών, για να τα απασχολεί όταν οι γονείς έπρεπε να λείψουν.

Σχόλια