Химия и Химики № 7 2013. Эксперименты с природным газом

Обнаружив ошибку на странице, выделите ее и нажмите Ctrl + Enter

Наполним воздушный шарик метаном

Надувать воздушные шарики метаном с помощью ПЭТФ бутылок вполне можно, но такой способ не назовешь удобным. Знакомый одолжил мне механический насос, который обычно используют для накачки шин, лодок или надувных игрушек. Беда в том, что рассчитан он только на подачу воздуха: воздух засасывается в насос через два отверстия в нижней крышке. В принципе возможно одно отверстие перекрыть, а ко второму подсоединить трубку подачи метана, но нижняя крышка, видимо, негерметична, т.к. при нагнетании воздуха в этом нет потребности.

Проблему решил сравнительно просто. Если насос не имеет локализированного отверстия для забора газа - нужно весь насос поместить в атмосферу метана: тогда ему не останется ничего другого, кроме как всасывать и нагнетать метан.

Насос поместил внутрь мусорного пакета на 160 л (все равно для аэростатов он подходит плохо), нагнетающую трубку вывел наружу. В средину пакета завел трубку, соединенную с газовой плитой (по ней будет подаваться метан), выдавил воздух из пакета по максимуму, после этого плотно завязал пакет капроновыми нитками.

Включил подачу метана. Первые порции газа выкачал наружу вместе с остатками воздуха, которые были в пакете. Потом подсоединил к насосу воздушный шарик [1] и стал качать метан. Шарик довольно быстро надувался. По мере того, как пакет сдувался, приходилось время от времени приостанавливать работу насоса, ожидая, пока пакет снова наполнится [2]. Чтобы наполнить шарик, необходимо было несколько минут.

К сожалению, прочность оболочки мусорного пакета оставляла желать лучшего: в процессе работы в нем образовывались дыры. Большие дыры я перевязывал, маленькие - заклеивал скотчем. Позже между насосом и пакетом я положил досточку (видимо, имеет смысл острые края насоса обвязать скотчем, а еще лучше - использовать вместо мусорного пакета что-то более толстое и прочное.) Впоследствии оказалась, что маленькие дырочки в оболочке не мешают работе: воздух через них не подсасывается, т.к. внутрь пакета непрерывно подается метан.

__________________________________________________
¹ Перед заполнением метаном я несколько раз надул шарик воздухом (ртом), чтобы он стал менее жестким и легче надувался.

² Во время остановок в работе насоса приходилось передавливать шарик, чтобы он не сдулся, т.к. ниппеля в системе не было.

Сначала я надул четыре шарика, один из которых лопнул во время перевязывания. Осталось три, все три шарика неплохо летали, я связал их ниткой и пошел на улицу запускать. Пока шел к месту запуска, один шарик лопнул - осталось только два.

Шарики довольно быстро взлетели вверх - несмотря на умеренный ветер. Как и в прошлый раз, снимать полет шариков было трудно: маленькие и светлые шарики плохо видны на мониторчике фотоаппарата, в результате я их довольно быстро потерял из кадра, хотя визуально шарики были видны прекрасно.

Но, в отличие от прошлого раза, в этот раз мне удалось навести камеру на высоко летящие шарики. Для этого пришлось в качестве ориентира воспользоваться неподвижными предметами, а именно - ветками дерева. Я расположился так, чтобы шарики были мне видны рядом с выбранной веткой [3], после чего наводил камеру чуть в строну от ветки, заранее выставил бесконечное расстояние и постепенно увеличивал зум, стараясь разглядеть шарики на мониторе. Таким способом удалось навести камеру на шарики и снять немного видео, хотя это оказалось непростым делом, т.к. шарики были маленькие и находились высоко, а фотоаппарат представлял собой "мыльницу" (т.е. не имел божеской оптики).

Сразу же после испытания надул еще три шарика и пошел запускать. В этот раз ни один из шариков не лопнул, но поднялся ветер, поэтому приходилось ждать, пока его порывы чуть утихнут. Выбрав момент, я отпустил шарики. Когда они поднялись метров на десять, обнаружил, что забыл включить камеру.

Съемку начал с опозданием, но "лучше поздно, чем никогда". Сначала шарики поднимались вверх, но потом их стало сильно сносить ветром на северо-запад: подъем вверх сильно замедлился. Чуть позже шарики резко устремились вверх, но в момент съемки я этого не осознавал, поэтому быстро потерял их из поля зрения камеры. Попытался найти шарики визуально, но они исчезли: пару секунд назад шарики были прекрасно различимы, а потом, как растворились.

Случайно взглянув на облако, которое было почти над головой, я обнаружил крохотную точку - это и были мои шарики. Еще несколько секунд назад они были прекрасно видны во всех деталях, но потом их резко унесло вверх и на юго-восток (т.е. в направлении, противоположном ветру возле поверхности Земли.) Для невооруженного глаза шарики превратились в нечеткую точку. Как и в случае с аэростатами, единственное объяснение такого резкого подъема - восходящие воздушные потоки. Теплый воздух поднимается от поверхности Земли вверх, а на его место поступает более холодный, еще непрогретый воздух.

Когда я навел на упомянутую "точку" фотоаппарат и дал максимальный зум, мне удалось различить три шарика, но воздушный поток быстро унес шарики за пределы поля зрения камеры: они продолжили лететь на юго-восток и подниматься.

__________________________________________________
³ Разумеется, имеется в виду проекция на оператора, т.к. ветка находилась в нескольких метрах от оператора, а шарики, видимо, - в сотнях метров.

Смотреть Видео (104 Мб, .avi ) Смотреть Видео 2 (37 Мб, .avi )