Sambandet tryck, volym och temperatur
Alla gaser består av en mängd molekyler vilka rör sig. Alla molekyler med en temperatur över 0 K (den absoluta nollpunkten) har en rörelse, eftersom värme ger mer rörelse så ökar rörelsen ju högre temperatur partiklarna får. Om man skulle kunna kyla en gas till den absoluta nollpunkten 0 K skulle denna gas inte utöva något tryck på sin omgivning eftersom molekylerna i gasen inte skulle röra sig. Gasen skulle inte vara någon gas längre utan skulle antagit fast form. Ett tryck uppstår då en molekyl träffar en yta. Ju fler partiklar som träffar samtidigt ju högre tryck bildas. Detta medför alltså att högre temperatur ger högre tryck eftersom molekylerna rörde sig snabbare vid högre temperatur.
Genom experiment har man kommit fram till att vissa relationer mellan volym, tryck och temperatur gäller, Man har kommit fram till uttrycket pV = nRT vilket kallas för den allmänna gaslagen. Om man stänger in en gas så att gasens volym inte kan ändras så kommer trycket att ändras enligt pV = nRT där n är mängden gas (mol), R = 8,314 J K-1 mol-1är en proportionalitetskonstant, V är volymen (m3), p är trycket (N m-2) och T är temperaturen (K).
0 K = -273 ºC.
Den allmänna gaslagen gäller bara under förutsättningar att gasens molekyler inte påverkar varandra med andra speciella krafter. Gasen ska vara så kallad "ideal" och molekylerna ska röra sig fritt oberoende varandra. Lagen gäller dock med god approximation på de flesta reella gaser om inte de utsätts för extrema temperaturer eller tryck.
Alla ämnen har olika aggregationsformer de vanligaste man brukar prata om är fast, flytande och gasform. En del ämnen kan även ha ett plasmatillstånd. Dessa olika faser uppkommer på grund av att rörelsen hos molekylerna blir så stora att bindningskrafterna inte längre orkar hålla samman molekylerna. Vid fast tillstånd ligger molekylerna rätt så ordnat men om ämnet värms så molekylerna börjar röra på sig så orkar inte de bindande krafterna hålla samman ämnet och det övergår till flytande form, fortsätter man värma kommer molekylerna så småningom att röra sig så häftigt att vätskefasen övergår till gasform.
| Beräkning av volymerna |
|---|
- 1 mol vatten väger 18 g.
- Som vätska är volymen 18 cm3, eftersom densiteten är 1 g cm-3.
- Som gas är volymen 24 dm3 vid rumstemperatur (samma molvolym för alla gaser enligt gaslagen).
- Förhållandet är 24000 cm3/18 cm3 = 1333.
|
När ett ämne övergår från gas till vätska minskar volymen kraftigt. För vatten är minskningen cirka 1500 gånger (vid rumstemperatur). Det är detta som märks om man har vätska i e-kolven istället för bara luft. För att luft ska minska lika mycket krävs att temperaturen sänks så mycket att luften blir flytande, vilket sker vid cirka -200 ºC.
Ett missförstått experiment
Det finns ett bra experiment som visar att varm luft tar större plats än kall luft och det är glaset som fylls med vatten. Experimentet går till på så sätt att man tänder ett värmeljus och låter det flyta på ett litet fat som man har några centimeter vatten på. Efter ett litet tag ställer man ett uppochnervänt glas över ljuset. När ljuset slocknar kommer luften i glaset att kylas och vattnet kommer att stiga i glaset.
Detta beror helt enkelt på att kall luft tar mindre plats än varm luft. Vattnet brukar stiga till ca 1/5 av glaset, detta gör att man kan beräkna temperaturen på luften. Om volymen minskar från 5 delar till 4 delar så bör de absoluta temperaturerna förhålla sig som 5 till 4. Det motsvarar att luften är drygt 90 ºC när glaset ställs över. En vanlig förklaring brukar vara att syret förbrukas och därför bildas ett undertryck men det är fel eftersom det samtidigt bildas förbränningsgaser, vilka måste vara kvar inne i glaset. Att volymminskningen 1/5 är lika med andelen syre i luft är en ren slump, vilket har lurat många.
Ägget
Man kan i stora drag säga att ägget består av tre delar: skalet, äggvitan och äggulan.
Skalet
Skalet är det yttersta skyddet hos ägget, detta kan variera i färg från vitt till brunt. Färgen på skalet ges av pigment i skalets yttre yta. Vita ägg kommer från hönor med vita fjädrar och öronsnibbar medan bruna ägg kommer från hönor med röda fjädrar och öronsnibbar. De vita äggen är mest eftertraktade idag men det finns även platser i världen där man hellre vill ha bruna ägg. Färgen på ägget har ingenting med kvalitet att göra. Skalet består till 94% av kalciumkarbonat men det finns även magnesium och några andra mineraler i skalet.
Äggvitan
Äggvitan är nästan helt genomskinlig och får inte sin vita färg förrän man vispar den eller lagar till ägget. Ibland kan dock äggvitan vara lite gråaktig och detta är på grund av att det finns koldioxid (CO2 ) som inte har hunnit åka ut genom skalet, kvar i äggvitan. Detta betyder att ägget är mycket färskt. Äggvitan består av fyra varierande lager och omfattar ca 67% av äggets totala flytande massa. Äggvitan innehåller bl.a. klor (Cl), svavel (S), natrium (Na) och magnesium (Mg).
Äggulan
Äggulan får sin färg beroende på vilken mat hönan är uppfödd på. Hönor som bara ätit vanligt vitt korn kan få ägg med nästan helt genomskinliga äggulor. Äggulans färgpigment är ganska stabil och färgen sitter kvar även medan man tillagar ägget. I äggulan finns den mesta delen av vitaminer, mineraler och allt fettet. Ungefär hälften av alla proteiner finns även i denna.
Mera om ägget
Inom ägget finns även flera membran som tex. håller äggulan på plats. Det finns även två membran ute vid skalet, ett inre och ett yttre membran. Mellan dessa bildas en luftbubbla när ägget kyls efter värpningen. Denna luftblåsa ligger vid den tjockare sidan av ägget.
När man kokar ett ägg sker en denatuering av de proteiner som finns i ägget och med detta menas att de proteiner som finns i ägget kollapsar och detta leder till att alltihopa klumpar ihop sig och därigenom blir ägget fast.
|
Introduktion
