آنچه نیاز دارید

بطری نوشابه

بادکنک

آب گرم

آب سرد

دو کاسه متوسط

شرح آزمایش

مطابق شکل بادکنک را روی دهانه‌ی بطری قرار دهید. شما به این کار مولکول‌ها گاز داخل بطری را در آنجا محبوس کرده‌اید.

در یکی از کاسه‌ها آب گرم و در دیگری آب سرد بریزید.

ابتدا بطری را در کاسه‌ی با آب گرم قرار دهید و چند دقیقه صبر کنید. همانطور که مشاهده می‌کنید کم کم بادکنک باد می‌شود.

سپس بطری را در کاسه‌ی دارای آب سرد قرار دهید و چند دقیقه صبر کنید. همانطور که مشاهده می کنید کم کم بادکنک خالی می‌شود.

سپس دوبار بطری را به ظرف آب گرم منتقل کنید. دوباره مشاهده می‌کنید که بادکنک باد می‌شود و سپس آن را به ظرف آب سرد منتقل می‌کنید باز هم مشاهده می‌کنید که باد بادکنک خالی می‌شود.

انچه اتفاق می افتد...

نظریه جنبشی‌مولکولی گازها یا به اختصارنظریه جنبشی از مهم‌ترین نظریه‌های ترمودینامیک است که در آن به بحث درباره‌ی تغییر موقعیت ذرات و حرکت آنها در اثر تغییر پارامترهایی مثل دما، حجم و فشار می‌پردازند. مولکول‌های یک ماده در حال جنبش و حرکت دایمی هستند. این جنبش مولکول‌ها حرکت براونی نام دارد که برای اولین بار توسط روبرت براون در سال ۱۸۲۱میلادی کشف شده‌است. وقتی ماده به شکل گاز است مولکول‌ها دارای جنبش بسیار زیاد هستند و فضای بین مولکولها زیاد است. در حالت مایع فضای بین مولکولی کمتر و جنبش مولکول‌ها نیز کمتر است. در حالت جامد مولکول‌ها به صورت منظم چیده شده‌اند و دارای چرخش به دور یک فضای مشخص هستند. دمای یک ماده نشانگر میزان جنبش مولکول‌های آن ماده است.

در این آزمایش وقتی دمای بطری و گاز محبوس در آن زیاد می‌شود، جنبش و حرکت مولکول‌های گاز یا حرکت براونی آن‌ها بیشتر می‌شود. به خاطر این حرکت زیاد مولکول‌های گاط با هم برخورد می‌کنند و از هم بیشتر فاصله می‌گیرند در نتیجه نیاز به فضای بیشتری دارند. در نتیجه وقتی دما بالا می‌رود برخی مولکول‌های گاز وارد بادکنک می‌شوند و درنتیجه بادکنک باد می‌شود.  وقتی بطری را وارد آب سرد می‌کنید جنبش و حرکت مولکول‌های گاز کم می‌شود و گازهاا به جای اول خود بر می‌گردند درنتیجه بادکنک خالی می‌ شود.