תוֹכֶן
ככל שהחומר המולקולרי יותר נמצא באובייקט, כך צפיפותו גבוהה יותר ומשקלו גבוה יותר. מי מלח צפופים יותר מאשר מים טהורים מכיוון שמולקולות הנתרן והכלור מתפרקות ליונים ונמשכות למולקולות המימן והחמצן. לפיכך, יותר חלקיקים תלויים - או חומר - כלולים באותה נפח מים. זה מסביר מדוע קשה כל כך לשקע בים המלח או במיכל הנפקה. כדי להדגים את העיקרון הזה, תוכלו לערוך כמה ניסויים פשוטים במטבח או בכיתה שלכם על ידי שימוש במי ברז רגילים, מלח ושתי ביצים.
ביצה צפה
••• תמונות של Creatas / Creatas / Getty Imagesשופכים מי ברז חמים לשתי כוסות שתיה גדולות וצלולות. תזדקק לשתי כוסות מים בכל כוס. מוסיפים חמש כפות מלח לכוס אחת ומערבבים במהירות עד שכל המלח נמס. מלח שולחן יעבוד, אך התוספים יהפכו את המים למעוננים ולכן עדיף להשתמש במלח כבישה או מלח כשר. מנמיכים בעדינות ביצה אחת גולמית לכל כוסית ושגיחו על ההבדל בהנפקה בין הכוס עם מי המלח לכוסה עם מים רגילים.
ביצה מושעה
מערבבים תמיסת מלח רוויה של חמש כפות מלח שנוספו לשתי כוסות מים. מלא כוס גדולה כמחצית מלאה מתמיסה זו. ואז שפכו בזהירות ובאיטיות מי ברז רגילים על דפנות הכוס עד למלואם. החלק בעדינות ביצה למים. איפה הביצה צפה?
ביצה עולה
••• יופיטרים / פיקסלנד / תמונות גטימודדים חמש כפות מלח ויוצקים אותם לתחתית כוס ריקה. הוסף מספיק מים חמים כדי ליצור עיסה דביקה בתחתית. ואז, כאמור, שפכו לאט ובזהירות מים חמים על דפנות הכוס עד שהיא מלאה. חשוב לא להפריע בעיסה המלח בתחתית. מורידים בעדינות את הביצה למים. מאיפה זה נוח? רשמו את מיקומה בצד הזכוכית בעזרת טוש. שים את הכוס במקום שלא יופרע והמשיך לעקוב אחר מיקום הביצה. מה קורה לאורך זמן?
מסקנות
תבחין בניסוי ביצה צפה שהביצה צפה בתמיסת המלח אך היא אינה צפה במי הברז הטהורים. וריאציה נוספת תהיה לצלול את הביצה לאחר הוספת כף אחת בלבד של מלח, ואז שתיים ושלוש כדי למצוא את הנקודה בה הצפיפות גבוהה מספיק כדי לצוף את הביצה. בניסוי ביצה מושעה ניתן לראות כי הביצה צפה בראש שכבת מי המלח ונחה בתחתית שכבת מי הברז. עם הזמן, ככל שהשכבות מתערבבות, הביצה צריכה לשקוע. ככל שהשכבות מתערבבות, הפתרון הופך להיות פחות צפוף ופחות מסוגל לעמוד בפני משקל הביצה. הביצה העולה מדגימה את אותם עקרונות בצורה מעט שונה. עם הזמן הביצה עולה בכוס. הסיבה לכך היא שהמלח מתמוסס בהדרגה למי הברז בשכבה שלמעלה, ומגדילים לאט את המליחות ולכן את צפיפות המים. ניסויים אלה מדגימים בבירור כי מי מלח בעלי צפיפות גבוהה יותר מאשר מים טהורים.