Wir heizen die Luft auf. Spaßige körperliche Erfahrung zu Hause

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Was passiert mit der Luft, wenn sie erhitzt wird? Etwas, das Sie bereits darüber wissen. Die Seifenblase flog, weil die warme Luft in der Blase leichter war als die Luft im Raum. Die schlaue Schlange wirbelte um den Ofen herum, weil die warme Luft aufstieg.

Wie kommt es, dass Luft beim Erhitzen leichter wird? Wohin geht sein Gewicht? Machen wir ein Experiment. Nehmen Sie eine Flasche aus weißem Glas, möglichst mit dünnen Wänden. Nehmen Sie dafür einen festen Korken. Wenn kein Korkstopfen vorhanden ist, reichen auch frische Karotten. Nehmen Sie beispielsweise aus einem Set zum Schreiben von Briefen eine Glasröhre und stecken Sie diese fest in das Korkloch. Gießen Sie etwas tintenfarbenes Wasser in die Flasche. Das untere Ende des Rohrs muss in Wasser eingetaucht sein.

Wir heizen die Luft

Erkennen Sie dieses Gebäude? Genau damit haben wir uns verabredet drei Brunnen. Nur der Brunnen wird nicht hier sein. Es ist nur so, dass, wenn Sie die Flasche mit den Händen greifen, das Wasser im Röhrchen nach oben steigt.

Irgendetwas drückt also das Wasser aus der Flasche, da es in die Röhre geklettert ist! Was ist es? Sie haben wahrscheinlich bereits herausgefunden, dass es sich um Luft handelt. Die Wärme Ihrer Hände reichte aus, damit sich die Luft erwärmte, ausdehnte und das Wasser verdrängte!

Unsere Erfahrung ist auf den ersten Blick nicht sehr interessant. Darin dreht und dreht sich nichts, fliegt nicht und explodiert nicht, hüpft nicht und schlägt nicht wie eine Fontäne. Doch das Ergebnis erwies sich als sehr wichtig: Bei Erwärmung dehnt sich die Luft aus. Und es dehnt sich stark aus, auch wenn die Wärme Ihrer Hände einen spürbaren Effekt hat.

Und nun zum Gewicht. Nehmen wir an, Sie hätten einen Liter Luft. Und diese Luft wog 1,2 g (ein ganzes und zwei Zehntel Gramm). Ungefähr so viel wiegt er. Und dann haben Sie diese Luft so stark erhitzt, dass sie sich verdoppelte und nicht mehr 1, sondern 2 Liter einnahm. Wie viel wiegt sie jetzt? Ja, die gleichen 1,2 g. Schließlich kam die Luft nirgendwo her und ging nirgendwo hin. Es hat sich einfach ausgeweitet und ist seltener geworden. Das bedeutet, dass sich das Gesamtgewicht der erwärmten Luft nicht verändert hat.

Was hat sich dann geändert? Das Gewicht von 1 Liter hat sich geändert. Wenn ein Liter kalte Luft 1,2 g wog, dann wogen 2 Liter heiße Luft die gleichen 1,2 g. Also wiegt 1 Liter jetzt 1,2:2 = 0,6 g! Die heiße Luft wurde gewissermaßen leichter, weil sie seltener wurde. Damit sich die Luft nämlich doppelt ausdehnt, muss sie sehr stark erhitzt werden, auf etwa 300°. In unseren Experimenten erwärmt es sich deutlich schwächer. Aber trotzdem: Schon bei einer leichten Erwärmung dehnt sich die Luft etwas aus. Das bedeutet, dass jeder Liter, sogar jeder Kubikzentimeter davon zumindest ein wenig leichter wird. Und es wird nun aufsteigen, in der kälteren, dichteren Umgebungsluft aufsteigen. Er kann den Plattenteller drehen. Er wird in der Lage sein, die leichte Hülle einer Seifenblase anzuheben. Und wenn es viel davon ist, reicht der Gewichtsunterschied aus, um einen ganzen Heißluftballon anzuheben!

Was ist, wenn die Luft wieder abgekühlt wird? Nehmen Sie Ihre Handflächen von der Flasche weg, nach einer Weile sinkt das Wasser in der Röhre und alles kehrt in seine ursprüngliche Position zurück. Das bedeutet, dass Luft beim Abkühlen weniger Platz einnimmt und komprimiert wird. Auch das haben wir bereits gesehen. Im Experiment zog Druckluft Wasser unter das Glas.Aus Wasser trocknen".

Autor: Galpershtein L.Ya.

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Biologen stellen sich diese Frage schon seit geraumer Zeit: D'Arcy Thompson zum Beispiel schlug vor 100 Jahren vor, dass bei Tieren die Körperform weitgehend von der Schwerkraft bestimmt wird, und wenn sie auf der Erde doppelt so groß wäre , hätten Primaten keine aufrechte Körperhaltung entwickelt, und im Allgemeinen wären alle Tetrapoden kurzbeinig und würden sich wie Eidechsen bewegen. Anscheinend musste die Evolution irgendwie auf den Gravitationsfaktor reagieren, aber welche Art von molekular-zellulären Mechanismen uns geholfen haben, uns an die Schwerkraft anzupassen, können wir erst jetzt herausfinden.

Makoto Furutani-Seiki (Makoto Furutani-Seiki) konnte zusammen mit seinen Kollegen von der University of Bath und unter Beteiligung von Forschern aus Japan, Österreich und den Vereinigten Staaten ein Gen finden, das für die Bildung eines " dreidimensionaler" Körper bei Tieren. Wenn es bei Fischen ausgeschaltet wurde, wurde die Entwicklung von Geweben gestört, sie wurden falsch relativ zueinander angeordnet und der gesamte Körper wurde in Richtung der Schwerkraft stark abgeflacht. Wenn es in kultivierten menschlichen Zellen nicht funktionierte, vereinigten sie sich nicht mehr zu volumetrischen Clustern. In einem Artikel in Nature schreiben die Autoren, dass dieses YAP genannte Gen als Regulator der molekularen Maschine dient, die die mechanischen Kräfte in und zwischen Zellen steuert – die richtige Verteilung solcher Kräfte ist notwendig, um die meisten Organe und Körperteile zu bilden. Grob gesagt können wir dank YAP der Schwerkraft widerstehen und haben im Allgemeinen einen mehr oder weniger voluminösen statt flachen Körper.

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