Слайд 1
Презентация
задача
Презентация на тему «Надувательство»
11 слайдов · сгенерирована в Презентоше — бесплатном генераторе презентаций
Слайд 2
Идея замысла
В этой работе предлагается надувать спортивный мяч не насосом, а за счёт химической реакции соды и лимонной кислоты после разрыва капсулы с водой. При расчёте для мяча №5 берут объём около 5,5 литра и получают, что для избыточного давления 0,6 бара нужно примерно 0,36 моля углекислого газа. Такой подход интересен тем, что сухие реагенты можно хранить отдельно, а запускать процесс одним ударом в нужный момент.
Слайд 3
Выбор реакции
Для замысла подходит только реакция, дающая безопасный газ при комнатной температуре и не требующая нагрева. Реакция соды с лимонной кислотой выделяет углекислый газ, тогда как перекись водорода, металлы с кислотой и азид натрия создают слишком много тепла, горючие или токсичные продукты. Поэтому именно смесь соды и кислоты выбрана как наиболее простая и безопасная основа.
Слайд 4
Расчёт газа
Чтобы надуть мяч №5, нужно около 16 граммов углекислого газа, если считать давление 1,6 бара абсолютного при температуре 20 градусов. Из этого следует, что требуется примерно 30 граммов питьевой соды и около 25 граммов безводной лимонной кислоты. Если в камере оставить воздух, давление возрастёт почти втрое, поэтому перед запаиванием его нужно полностью удалить.
Слайд 5
Количество воды
Вода в капсуле нужна не для надувания, а чтобы растворить сухие реагенты и запустить реакцию. Для этого берут примерно 100 миллилитров воды: при меньшем объёме образуется густая масса, и процесс идёт медленнее. Растворимость и потери углекислого газа в воде невелики, поэтому основная часть газа всё же остаётся в мяче.
Слайд 6
Конструкция мяча
Внутри мяча должны быть внешняя оболочка, газонепроницаемая камера, порошковая смесь и отдельная капсула с водой. Капсула должна выдерживать хранение, но разрываться от удара, а клапан нужен для удаления воздуха и контроля давления. Такая схема делает мяч похожим на одноразовый химический механизм срабатывания.
Слайд 7
Подготовка запуска
Сначала в камеру помещают сухие порошки, затем закрепляют капсулу с водой и полностью удаляют воздух. После удара капсула разрывается, вода смачивает порошок, и начинается выделение газа. Обычно мяч расправляется за 10–60 секунд, а точное время зависит от того, насколько мелко измельчён порошок и насколько активно мяч встряхивают.
Слайд 8
Время накачки
Скорость реакции почти мгновенная, но накачка ограничена временем растворения соды в воде. Для тонкого порошка с размером частиц около 100 микрометров оценка даёт примерно 31 секунду на полное растворение отдельной частицы. Поэтому мелкий сухой порошок ускоряет процесс, а слёживание в комки заметно его замедляет.
Слайд 9
Тепловой эффект
Реакция поглощает тепло, поэтому содержимое мяча охлаждается на заметную величину. Из-за этого сразу после реакции давление получается немного ниже расчётного, примерно на 7 процентов, и затем растёт по мере прогрева. Чтобы к началу игры получить нужный результат, закладывают небольшой запас реагентов.
Слайд 10
Ограничения применения
В готовом виде обычный футбольный мяч для такой схемы не подходит без доработки. Добавка реагентов и воды делает мяч тяжелее нормы примерно на 110–150 граммов, а углекислый газ проходит через оболочку быстрее обычного воздуха. Кроме того, внутри остаётся раствор, который смещает центр масс, поэтому для практического применения нужны облегчённая конструкция и внутренний барьерный слой.
Слайд 11
Заключение
Химическое надувание мяча показывает, как простая реакция соды с лимонной кислотой может заменить насос и создать давление за считаные десятки секунд. Для футбольного мяча №5 расчёт даёт около 30 граммов соды, 25 граммов кислоты и 100 миллилитров воды, если заранее удалить воздух из камеры. Идея работает как физико-химическая модель, но в реальном спортивном мяче требует серьёзной доработки массы, герметичности и баланса.
Нужна такая же презентация, но по своей теме?
Презентоша сгенерирует презентацию по любой теме за минуту — бесплатно.
Создать презентацию