הנרות הללו: ניסוי מדעי לילדים

במיוחד לחנוכה - אבל לא רק: ניסויים עם נרות

  • פורסם 21/12/08

חג החנוכה הוא אחד האהובים עליי. הסופגניות, הדלקת הנרות והשירים ("על הניסים ועל הנפלאות"). כילדה, כשהתבוננתי בנרות הדולקים, הוקסמתי מֵרִיצּוּד הלהבות שנראו כאילו הן מרחפות באוויר בצבעים של כחול, אדום וצהוב.

החומרים שמהם עשויה הלהבה

אך מהי, בעצם, להבה? ממה היא עשויה, וכיצד נוצרים בה הצבעים השונים? ובכן, הלהבה היא תהליך כִימִי, שנוצר כאשר חומר דליק מִתְרַכֵּב עם הַחַמְצָן שבאוויר, ותוך כדי כך מִשְׁתַּחְרֶרֶת אֶנֶרְגְּיָה בצורת אור וחום.

כפי שוודאי שמתם לב, הנר עשוי מחומר מוצק, הנקרא שַׁעֲווָה. כל חומר מוצק שֶׁבּוֹעֵר בקלות, כמו למשל עץ, בַּד וּפָּרָפִין (החומר שממנו עשויים הנרות) מורכב מִמֵּימָן וּפַחְמָן. כאשר הנר דולק, השַׁעֲווָה שבו נמסָּה וְהַפְּתִיל הבוער סופג את השַׁעֲווָה הנוזלית כלפי מעלה. השַׁעֲווָה הנוזלית מִתְאַדָּה בחום הלוהט ומשחררת גזים שונים, כמו אֵדֵי מַיִם וּפַחְמָן דּוּ-חַמְצָנִי.

אם תחזיקו נר שַׁעֲווָה דולק מתחת לכוס זכוכית גדולה, תבחינו בטיפות מים זעירות. הרטיבות שֶׁבּדְּפָנוֹת הַכּוֹס היא תּוֹצָר של בעירה. המֵּימָן שבתוך השַׁעֲווָה הַמּוּמֶסֶת הִתְרַכֵּב עם החמצן שבאוויר, וכך נוצרו אֵדֵי המַיִם. כאשר הַפַּחְמָן שבחומר השַׁעֲווָה מִתְרַכֵּב עם החמצן שבאוויר, משתחרר גז הנקרא פַּחְמָן דּוּ-חַמְצָנִי.

החלק הלוהט של הַפַּחְמָן הוא הלהבה הזוהרת בצבע צהוב-כתום. אם הַבְּעֵרָה אינה מושלמת נוצרת אבקה שחורה - פִּיחַ. אלו הם חלקיקי פַּחְמָן זעירים שלא הופכים לפַּחְמָן דּוּ-חַמְצָנִי. באמצעות ניסוי פשוט תוכלו לראות את החומרים ממנה עשויה הלהבה, ולגלות תופעות מדעיות מעניינות.

אין עשן בלי אש

חשוב: את הניסוי שלפניכם יש לבצע בנוכחות מבוגר.

חומרים:

  • מסננת מטבח עשויה מרשת של חוטי ברזל
  • נר
  • צלחת
  • גפרורים



 
 

מה עושים?

1. מדליקים את הנר.



 
 

2. מחברים את הנר לצלחת באמצעות חלב השַׁעֲווָה.



 
 

3. אוחזים במסננת מעל הנר הבוער. כעת, מזיזים את הרשת למרכז הלהבה וקרוב לפתיל.



 
 

מה קרה?
הלהבה לא עוברת את הרשת. בגובה מסוים נפלט עשן לבן ובגובה אחר נפלט עשן שחור.



 
 

הסבר: אש מעלה עשן אם היא אינה בוערת היטב. אם תתבוננו בְּשַׁלְהֶבֶת הַנֵּר, תראו כי ללהבה חלקים בעלי גוונים שונים. צבעו של החלק הפנימי של הלהבה הוא אפור-שקוף. לאזור זה לא מגיע חמצן ולכן הוא אינו בוער.

החלק האמצעי עשיר בּפַּחְמָן, ומאיר באור צהוב-כתום. החלק החיצוני, שעוטף את הלהבה, הוא בעל גוון כחול. הגזים הלוהטים באזור זה קולטים היטב את החמצן שמסביב, ומפזרים כלפי מעלה אֵדֵי מים.

כאשר מכניסים את רשת המתכת לאזור הפַּחְמָן הלוהט - החום מתפזר לְאורְכָּהּ וּלְרוחְבָּהּ של המסננת. הַפַּחְמָן שבחומר מתקרר ונפלט כעשן שחור (פִּיחַ). חלקיקי הפִּיחַ שנותרו מֵהַשְּׂרֵפָה הלא מושלמת שוקעים ברשת המתכת.

בזמן שמזיזים את הרשת לאזור הגבוה של הלהבה מתקררים אֵדֵי הַמַּיִם ומתקבל עשן לבן.

עשן לבן מכיל טיפות מים מעורבבות עם חומרי השַׁעֲווָה.

אשליית הנר הדולק

חשוב: את הניסוי שלפניכם יש לבצע בנוכחות מבוגר.

חומרים:

  • שני נרות שווים בגודל, בצבע ובצורה
  • פְּלַסְטֶלִינָה
  • מגש
  • לוח זכוכית
  • גפרורים

מה עושים?

1. מעמידים את לוח הזכוכית במרכז המגש וּמְיַצְּבִים אותו בעזרת פְּלַסְטֶלִינָה.



 
 

2. מציבים את הנרות משני צידי לוח הזכוכית בעזרת פְּלַסְטֶלִינָה. מקפידים שהמרחק בין הנרות ללוח הזכוכית יהיה שווה.



 
 

3. מדליקים נר אחד.



 
 

4. מתבוננים בנר הכבוי מבעד לזכוכית.



 
 

מה קרה?

מבעד לזכוכית נראה כי הנר הכבוי דולק.

הסבר: אנו רואים דברים כאשר האור פוגע בהם. לוח הזכוכית, כמו כל חומר שקוף אחר, מְאַפְשֵׁר לרוב קרני האור המגיעות ממקור השמש או המנורה, לעבור דרכה. לכן אנו יכולים לראות היטב את הנר העומד מצידו השני של הזכוכית. חלק קטן מקרני האור מוחזר חזרה אל העיניים שלנו.

אשליית הנר הדולק נגרמת בגלל התאורה משני צידי הזכוכית. עוצמת האור, הבוקעת מהנר הדולק, גדולה ביחס לאור מצידו האחר של הזכוכית. האור שמפיץ הנר מתפשט לכל הכיוונים - חלק עובר דרך הזכוכית וחלק מקרני האור פוגעות בזכוכית החלקה וּמוחְזָרוֹת ממנה בצורה מסודרת וישרה לתוך עֵינֵנוּ. כתוצאה מכך אנו רואים את הִשְׁתַּקְּפוּת הַלֶּהָבָה, דבר שיוצר אַשְׁלָיָה שהנר הכבוי דולק. תופעה דומה מתרחשת לעיתים קרובות בחלונות רַאֲווָה: כאשר מביטים בחלון זכוכית מהרחוב המואר, מבחינים בַּבָּבוּאָה של דְּמוּתֵנוּ הַמִּשְׁתַּקֶּפֶת על פני הזכוכית.

מתוך: מגזין גליליאו צעיר

לעשיית מנוי, לקבלת גיליון מתנה

+ הוסף תגובה
תגובות ( תגובות ב- דיונים)