Physikdidaktik - Salzburg

Physik Adventskalender Tag 17

Tür 17 - Die fliegende Papierserviette 

Material:

  • eine dünne Papierserviette
  • kleine Schüssel mit Wasser
  • feuerfeste Unterlage (z.B.: Teller)
  • Streichhölzer oder Feuerzeug

Durchführung:

  1. Nimm die Papierserviette und rolle sie zu einem Zylinder.
  2. Befeuchte Zeigefinger und Daumen mit Wasser. Mit den befeuchteten Fingern werden die überlappenden Kanten der Serviette zusammengedrückt und auf diese Weise fixiert.
  3. Stelle die Papierserviette auf eine feuerfeste Unterlage (z.B.: Teller) und räume alle anderen Materialien beiseite.
  4. Zünde nun den oberen Rand der Serviette gleichmäßig mit einem Feuerzeug oder mit Streichhölzern an.
  5. Beobachte, was passiert!

Erklärung:

Wird der Zylinder an der oberen Kante gleichmäßig angezündet, dann erwärmt sich durch die Flamme die Luft an der Oberseite. Die so erhaltene Wärmeenergie wird in Bewegungsenergie umgewandelt. Das bedeutet, dass sich Luftteilchen bei Erwärmung schneller bewegen. Dadurch nehmen sie mehr Raum in Anspruch. Warme Luft halt also eine geringere Dichte als kalte Luft.

Da nun die Dichte im Papierzylinder geringer ist als die der umgebenden Luft, steigt die warme Luft auf (Archimedischen Prinzip). Während des Abrennens ist der Serviettenzylinder noch zu schwer, um davon mitgerissen zu werden. Die Asche ist hingegen leicht genug, um von der aufsteigenden warmen Luft nach oben zu werden.

Weiter oben kühlt die Luft aufgrund der fehlenden Wärmezufuhr und des Temperaturausgleichs wieder ab, die Dichte nimmt erneut zu und die Luft sinkt wieder ab.

 

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