Αυγό σε μια επίδειξη μπουκαλιών

Το αυγό σε μια επίδειξη μπουκαλιών είναι εύκολο χημεία ή επίδειξη φυσικής που μπορείτε να κάνετε στο σπίτι ή στο εργαστήριο. Βάζετε ένα αυγό πάνω από ένα μπουκάλι (όπως φαίνεται). Αλλάζετε τη θερμοκρασία του αέρα μέσα στο δοχείο είτε ρίχνοντας ένα κομμάτι καψίματος χαρτιού μέσα στη φιάλη είτε με θέρμανση / ψύξη απευθείας της φιάλης. Ο αέρας ωθεί το αυγό στο μπουκάλι.

• Ξεφλουδισμένο σκληρό βραστό αυγό (ή μαλακό βρασμένο, αν σας ενδιαφέρει ένας κρόκος)
• Φιάλη ή βάζο με άνοιγμα ελαφρώς μικρότερο από τη διάμετρο του αυγού
• Χαρτί / αναπτήρα ή πολύ ζεστό νερό ή πολύ κρύο υγρό

Σε εργαστήριο χημείας, αυτή η επίδειξη εκτελείται συνήθως με τη χρήση 250 ml φλάσκα και ένα μεσαίο ή μεγάλο αυγό. Εάν δοκιμάζετε αυτήν την επίδειξη στο σπίτι, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα γυάλινο μπουκάλι χυμό μήλου. Εάν χρησιμοποιείτε πολύ μεγάλο αυγό, θα απορροφηθεί στο μπουκάλι, αλλά θα κολλήσει (με αποτέλεσμα να χαλάσει αν το αυγό ήταν βραστό). Συνιστούμε ένα μεσαίο αυγό για τα περισσότερα μπουκάλια. Ένα πολύ μεγάλο αυγό μπαίνει στο μπουκάλι.

• Μέθοδος 1: Βάλτε φωτιά σε ένα κομμάτι χαρτί και ρίξτε το στη φιάλη. Τοποθετήστε το αυγό πάνω από τη φιάλη (μικρή πλευρά στραμμένη προς τα κάτω). Όταν σβήσει η φλόγα, το αυγό θα ωθηθεί στο μπουκάλι.
• Μέθοδος 2: Τοποθετήστε το αυγό στη φιάλη. Τρέξτε το μπουκάλι με πολύ ζεστό νερό βρύσης. Ο θερμός αέρας θα διαφύγει γύρω από το αυγό. Τοποθετήστε το μπουκάλι στον πάγκο. Καθώς κρυώνει, το αυγό θα ωθηθεί στο μπουκάλι.
• Μέθοδος 3: Τοποθετήστε το αυγό στη φιάλη. Βυθίστε τη φιάλη σε ένα πολύ κρύο υγρό. Έχουμε ακούσει να γίνεται αυτό χρησιμοποιώντας υγρό άζωτο, αλλά αυτό ακούγεται επικίνδυνο (θα μπορούσε να καταστρέψει το ποτήρι). Συνιστούμε να δοκιμάσετε παγωμένο νερό. Το αυγό ωθείται καθώς ο αέρας μέσα στο μπουκάλι ψύχεται.

Εάν απλώς βάλετε το αυγό στο μπουκάλι, η διάμετρος του είναι πολύ μεγάλη για να γλιστρήσει μέσα. Η πίεση του αέρα μέσα και έξω από τη φιάλη είναι η ίδια, οπότε η μόνη δύναμη που θα έκανε το αυγό να εισέλθει στη φιάλη είναι η βαρύτητα. Βαρύτητα δεν αρκεί να τραβήξει το αυγό μέσα στο μπουκάλι.

Όταν αλλάζετε τη θερμοκρασία του αέρα μέσα στο μπουκάλι, αλλάζετε την πίεση του αέρα μέσα στο μπουκάλι. Εάν έχετε σταθερό όγκο αέρα και θερμάνετε τον, αυξάνεται η πίεση του αέρα. Εάν ψύχετε τον αέρα, η πίεση μειώνεται. Εάν μπορείτε να μειώσετε την πίεση μέσα στο μπουκάλι, η πίεση του αέρα έξω από το μπουκάλι θα ωθήσει το αυγό στο δοχείο.

Είναι εύκολο να δούμε πώς αλλάζει η πίεση όταν ψύχετε το μπουκάλι, αλλά γιατί ωθεί το αυγό στο μπουκάλι όταν εφαρμόζεται θερμότητα; Όταν ρίχνετε χαρτί που καίει μέσα στη φιάλη, το χαρτί θα καεί μέχρι να καταναλωθεί το οξυγόνο (ή το χαρτί να καταναλωθεί, όποιο από τα δύο είναι πρώτο). Η καύση θερμαίνει τον αέρα στο μπουκάλι, αυξάνοντας την πίεση του αέρα. Ο θερμαινόμενος αέρας ωθεί το αυγό εκτός δρόμου, κάνοντάς το να φαίνεται να πηδά στο στόμα του μπουκαλιού. Καθώς ο αέρας κρυώνει, το αυγό ηρεμεί και σφραγίζει το στόμα της φιάλης. Τώρα υπάρχει λιγότερος αέρας στη φιάλη από ό, τι όταν ξεκινήσατε, άρα ασκεί λιγότερη πίεση. Όταν η θερμοκρασία μέσα και έξω από τη φιάλη είναι η ίδια, υπάρχει αρκετή θετική πίεση έξω από τη φιάλη για να ωθήσει το αυγό μέσα.

Η θέρμανση του μπουκαλιού παράγει το ίδιο αποτέλεσμα (και μπορεί να είναι ευκολότερο να γίνει εάν δεν μπορείτε να κρατήσετε το χαρτί αρκετά καιρό για να βάλετε το αυγό στο μπουκάλι). Το μπουκάλι και ο αέρας θερμαίνονται. Ο θερμός αέρας διαφεύγει από τη φιάλη έως ότου η πίεση τόσο εντός όσο και εκτός της φιάλης να είναι η ίδια. Καθώς το μπουκάλι και ο αέρας στο εσωτερικό συνεχίζουν να κρυώνουν, δημιουργείται μια κλίση πίεσης, έτσι το αυγό ωθείται στο μπουκάλι.

Μπορείτε να αφαιρέσετε το αυγό αυξάνοντας την πίεση μέσα στο μπουκάλι έτσι ώστε να είναι υψηλότερη από την πίεση του αέρα έξω από το μπουκάλι. Τυλίξτε το αυγό τριγύρω έτσι ώστε να βρίσκεται με το μικρό άκρο να ακουμπά στο στόμα του μπουκαλιού. Γείρετε τη φιάλη αρκετά ώστε να μπορείτε να φυσάτε αέρα μέσα στο μπουκάλι. Τυλίξτε το αυγό πάνω από το άνοιγμα προτού αφαιρέσετε το στόμα σας. Κρατήστε το μπουκάλι ανάποδα και παρακολουθήστε το αυγό να πέφτει έξω από το μπουκάλι. Εναλλακτικά, μπορείτε να εφαρμόσετε αρνητικά πίεση στο μπουκάλι πιπιλίζοντας τον αέρα, αλλά τότε κινδυνεύετε να πνιγείτε σε ένα αυγό, οπότε αυτό δεν είναι καλό σχέδιο.