Úloha 4: Deje, ktoré ovplyvňujú rýchlosť vyparovania

Postup:

Rýchlosť vyparovania závisí nielen na chemickom zložení kvapaliny, ale taktiež na vonkajších vplyvoch. Žiaci pracujú v skupine a dopredu sa dohovoria, aký bude postup ich práce. Učiteľ pripraví každej skupine žiakov 14 podložných sklíčok, dve kvapkadlá, kadičku alebo pohárik, nádobu s ľadom alebo studený etanol, sviečku a etanol. Kvôli zvýšeniu atraktívnosti a ľahšiemu pozorovaniu je vhodné etanol zafarbiť potravinárskym farbivom. Čím je teplota okolia vyššia, tým rýchlejšie sa kvapalina vyparuje. Žiaci urobia súčasne na prvé a druhé podložné sklíčko kvapôčku etanolu pomocou kvapkadla. Prvé sklíčko opatrne zahrejú nad plameňom sviečky a porovnávajú rýchlosť vyparovania kvapky na prvom sklíčku s kvapkou na druhom sklíčku. Pri dôkaze vplyvu nižšej teploty okolia na rýchlosť vyparovania urobia žiaci súčasne na prvé a druhé podložné sklíčko kvapôčku etanolu pomocou kvapkadla. Opatrne položia prvé podložné sklíčko na kocku ľadu alebo nádobu s ľadom a porovnávajú rýchlosť vyparovania kvapky na prvom sklíčku s kvapkou na druhom sklíčku.

Čím je teplota kvapaliny vyššia, tým je vyparovanie rýchlejšie. Žiaci nasajú etanol do jedného kvapkadla a aspoň jednu minútu ho zahrievajú v dlani. Tým teplota etanolu vzrastie na teplotu približne 37 °C. Potom nasajú etanol taktiež do druhého kvapkadla. Z oboch kvapkadiel naraz urobia kvapky na podložné sklíčka alebo nenasiakavú podložku. Druhá kvapka má izbovú teplotu. Kvapôčka ohriateho etanolu sa teda vyparí rýchlejšie. Pri dôkaze vplyvu nižšej teploty kvapaliny učiteľ prinesie žiakom etanol z chladničky ako prvú vzorku. V tomto prípade sa rýchlejšie odparí druhá kvapôčka.

Ďalším spôsobom ako urýchliť vyparovanie je čo najviac zväčšiť povrch, z ktorého sa kvapalina bude vyparovať. Žiaci urobia súčasne dve kvapôčky etanolu a jednu kvapôčku pomocou kvapkadla rozprestrú po podložnom sklíčku. Kvapôčka s väčším voľným povrchom sa odparí rýchlejšie. Toto sa v praxi využíva pri sušení bielizne – je nutné ju takzvane vyklepať a rozprestrieť na čo najväčšiu plochu. Rovnako tak pri sušení vlasov si nerobíme vrkoč, ale vlasy sušíme rozpustené.

Žiaci opäť urobia na dve podložné sklíčka dve kvapôčky etanolu. Na prvé podložné sklíčko opatrne fúkajú, aby nedošlo k sfúknutiu kvapky zo sklíčka. Kvapôčka, nad ktorou prúdi vzduch sa odparí rýchlejšie. Rovnako tak bielizeň povešaná vo vetre či vlasy fénované studeným vzduchom uschnú rýchlejšie, ako keď sa vzduch nepohybuje. Žiaci opäť urobia na dve podložné sklíčka dve kvapôčky etanolu. Prvé podložné sklíčko priklopia kadičkou a druhé nechajú nepriklopené. Kvapôčka, ktorá nie je uzavretá pod kadičkou, sa odparí pomalšie.