Ei in een fles demonstratie

De demonstratie van het ei in een fles is een eenvoudige demonstratie van chemie of natuurkunde die je thuis of in het laboratorium kunt doen. Je zet een ei op een fles (zoals afgebeeld). U wijzigt de temperatuur van de lucht in de container door een stuk brandend papier in de fles te laten vallen of door de fles direct te verwarmen / af te koelen. Lucht duwt het ei in de fles.

materialen

• Geschild hardgekookt ei (of zachtgekookt, als een yolky puinhoop je interesseert)
• Fles of pot met een opening die iets kleiner is dan de diameter van het ei
• Papier / lichtere of erg heet water of erg koude vloeistof

In een chemisch laboratorium wordt deze demonstratie meestal uitgevoerd met een kolf van 250 ml en een middelgroot of groot ei. Als je deze demonstratie thuis probeert, kun je een glazen fles met appelsap gebruiken. Als je een te groot ei gebruikt, wordt het in de fles gezogen, maar blijft het hangen (wat resulteert in een kleverige puinhoop als het ei zacht gekookt was). Wij adviseren een medium ei voor de meeste flessen. Een extra groot ei komt vast te zitten in de fles.

Voer de demonstratie uit

• Methode 1: Leg een stuk papier in brand en laat het in de fles vallen. Zet het ei op de fles (kleine kant naar beneden gericht). Wanneer de vlam dooft, wordt het ei in de fles geduwd.
• Methode 2: Zet het ei op de fles. Laat de fles onder zeer heet kraanwater lopen. Verwarmde lucht ontsnapt rond het ei. Zet de fles op het aanrecht. Terwijl het afkoelt, wordt het ei in de fles geduwd.
• Methode 3: Zet het ei op de fles. Dompel de fles onder in een zeer koude vloeistof. We hebben gehoord dat dit gebeurt met behulp van vloeibare stikstof, maar dat klinkt gevaarlijk (kan het glas verbrijzelen). We raden aan ijswater te proberen. Het ei wordt naar binnen geduwd wanneer de lucht in de fles wordt gekoeld.

Hoe het werkt

Als je het ei gewoon op de fles zet, is de diameter te groot om erin te glijden. De druk van de lucht binnen en buiten de fles is hetzelfde, dus de enige kracht die ervoor zorgt dat het ei in de fles komt, is de zwaartekracht. Zwaartekracht is niet voldoende om het ei in de fles te trekken.

Wanneer u de temperatuur van de lucht in de fles verandert, verandert u de druk van de lucht in de fles. Als u een constant luchtvolume heeft en dit verwarmt, neemt de luchtdruk toe. Als u de lucht koelt, neemt de druk af. Als je de druk in de fles voldoende kunt verlagen, duwt de lucht buiten de fles het ei in de container.

Het is gemakkelijk om te zien hoe de druk verandert wanneer je de fles koelt, maar waarom wordt het ei in de fles geduwd wanneer warmte wordt toegepast? Wanneer u brandend papier in de fles laat vallen, brandt het papier totdat de zuurstof is verbruikt (of het papier is verbruikt, wat het eerst komt). Verbranding verwarmt de lucht in de fles en verhoogt de luchtdruk. De verwarmde lucht duwt het ei uit de weg, waardoor het lijkt te springen op de mond van de fles. Terwijl de lucht afkoelt, nestelt het ei zich en sluit de mond van de fles af. Nu zit er minder lucht in de fles dan toen u begon, dus deze oefent minder druk uit. Wanneer de temperatuur binnen en buiten de fles hetzelfde is, is er voldoende positieve druk buiten de fles om het ei naar binnen te duwen.

Het verwarmen van de fles geeft hetzelfde resultaat (en kan gemakkelijker zijn als u het papier niet lang genoeg kunt laten branden om het ei op de fles te leggen). De fles en de lucht worden verwarmd. Hete lucht ontsnapt uit de fles totdat de druk zowel binnen als buiten de fles hetzelfde is. Terwijl de fles en de lucht binnenin blijven afkoelen, bouwt zich een drukgradiënt op, zodat het ei in de fles wordt geduwd.

Hoe het ei eruit te krijgen

Je kunt het ei eruit halen door de druk in de fles te verhogen zodat het hoger is dan de druk van de lucht buiten de fles. Rol het ei zo rond dat het met het kleine uiteinde in de mond van de fles rust. Kantel de fles net genoeg zodat u lucht in de fles kunt blazen. Rol het ei over de opening voordat je je mond weghaalt. Houd de fles ondersteboven en zie het ei uit de fles vallen. Als alternatief kun je negatieve druk op de fles uitoefenen door de lucht eruit te zuigen, maar dan loop je het risico te stikken in een ei, dus dat is geen goed plan.