Описание криофора, а главное приемы применения прибора, есть в
каталоге 1873 года, составленного первым директором Педагогического Музея В.У.З.
Коховским В.П. По его словам криофор Вульстена часто путают с
кипятильником Франклина, т.к. оба прибора позволяют наблюдать внешние признаки кипения. Разница кипятильника и криофора связана не с внешним видом (рис.1-2), а с находящейся внутри жидкостью и условиями, при которых эта жидкость вводилась при изготовлении приборов. Ниже представлена информация из статьи № 232
каталога 1873 г. для сравнения принципа действия приборов.
 |
Рисунок 1. Криофор из коллекций физического отдела музейно-педагогического центра СПб АППО. Длина прямой части прибора 30 см, длина цилиндра 12 см, диаметр шара примерно 6 см. |
 |
Рисунок 2. Кипятильник Франклина. Длина прямой части трубки 30 см, средний диаметр шаров 7 см. Инвентаризационный номер 1823 указывает на принадлежность прибора коллекциям Педагогического Музея В.У.З. (1864-1917) |
Категории |
Криофор |
Кипятильник |
Основное назначение |
Демонстрировать замерзание жидкости при быстром её испарении. |
Демонстрировать расширение воздуха. |
Жидкость |
Вода. |
Алкоголь подкрашенный. |
Способ введения жидкости |
Воду вводят через отверстие в шарике (1/4 объема прибора), затем воду кипятят, когда воздух вытеснен парами отверстие запаивают. |
Через отверстие в трубке вводят жидкость, которая заполняет примерно 2/3 одного из шариков, затем отверстие запаивают. |
Приемы работы с криофором, предложенные
Коховским В.П.:
 |
Рисунок 3. Из каталога 1958 г. Россия |
 |
Рисунок 4. Криофор Вульстена из каталога 1912 г, Германия |
1. Охлаждение жидкости при испарении (рис.3). Если один шар поместить в охлаждающую смесь, то в другом шаре начнется охлаждение жидкости вплоть до замерзания. Конденсация паров воды в первом шаре вызовет интенсивное испарение воды во втором шаре. Образование пара требует известное количество теплоты, которое отводится от воды и стенок второго шара.
2. Кипение при низком давлении. Давление насыщенных паров в приборе невелико (воздух откачан), поэтому при незначительном нагревании одного из шаров с водой она начинает кипеть.
3. Расширение пара при нагревании (рис.4). Если часть воды перелить в шар на конце изогнутой части трубки и в сам изгиб, а другой шар взять в руку, то пар расширяясь от теплоты руки, будет переходить через изгиб, в другой шар, прорываясь через воду в виде пузырьков. Этот опыт напоминает опыт с кипятильником Франклина.
4. Водяной молоток. Часть воды нужно перелить в шар на конце прямой части трубки и перевернуть трубку этим шариком вверх. Вода, быстро падая, ударяет о воду внизу, и колебания передаются стенкам прибора. Будет слышен отрывистый звук похожий на удар молота о наковальню.
Органайзер исследователя
1. Изложите свою точку зрения по вопросу «Если кипятильник Франклина (рис.2) заполнить водой, а воздух откачать, можно ли его применить для демонстрации охлаждения жидкости при испарении?»
2. Предложите алгоритм проведения демонстрации с применением криофора «Кипение воды при низком давлении» (рис.1)