Kako zdrobiti pločevinko z zračnim tlakom

Limenko soda lahko zdrobite samo z virom toplote in skledo z vodo. To je odličen vizualni prikaz nekaterih preprostih znanstvenih načel, vključno z zračnim tlakom in konceptom vakuuma. Poskus lahko izvajajo učitelji kot demonstracija ali zreli učenci pod nadzorom.

Koraki

Del eno od 3: Drobljenje sode za soda

1. eno V prazno pločevinko za soda nalijte malo vode. Sodo izperite z vodo in na dnu pločevinke pustite približno 15–30 mililitrov (1,0–2,0 ameriške žlice) vode. Če nimate merilne žlice, nalijte toliko vode, da pokrije dno pločevinke.
2. 2. Pripravite skledo z ledeno vodo. Napolnite skledo z mrzlo vodo in ledom ali z vodo, ki ste jo hranili v hladnem hladilniku. Posoda, ki je dovolj globoka, da zadrži pločevinko, lahko olajša izvedbo poskusa, vendar ni nujno. Prozorna posoda bo olajšala opazovanje drobljenja pločevinke.
3. 3. Pridobite zaščitna očala in klešče. V tem poskusu boste to soda lahko segrevali, dokler voda v njej ne zavre in jo nato hitro premikali. Vsi v bližini bi morali nositi zaščitna očala, ki ne škropijo, če jim vroča voda poškropi oči. Prav tako boste potrebovali klešče, da boste zgrabili vročo pločevinko, ne da bi se opekli, nato pa jo obrnite na glavo v skledo z ledeno vodo. Vadite s pobiranjem pločevinke s kleščami, tako da ste prepričani, da lahko trdno poberejo pločevinko.
   • Nadaljujte samo z nadzorom odraslih.
4. 4. Na štedilniku segrejte pločevinko. Postavite sodo v pokončni položaj na gorilnik štedilnika, nato nastavitev toplote nastavite na nizko. Pustite, da voda približno trideset sekund vre zunaj pločevinke, ki brbota in izpušča vodno paro.
   • Če zavonjate nekaj čudnega ali kovinskega, takoj pojdite na naslednji odsek. Voda je morda odvrela ali pa je bila vročina previsoka, zaradi česar so se črnilo ali aluminij na pločevinki stopili.
   • Če gorilnik za štedilnik ne more podpirati sode s sodo, uporabite grelno ploščo ali uporabite klešče s toplotno odpornimi ročaji, da sodo lahko držite nad pečjo.
5. 5. S kleščami obrnite vročo pločevinko na glavo v hladno vodo. Klešče primite z dlanjo navzgor. S kleščami dvignite pločevinko, nato pa jo hitro obrnite nad kopel s hladno vodo in pločevinko potopite v skledo z vodo.
   • Bodite pripravljeni na glasen hrup, ker se pločevinka hitro zdrobi! Zaradi zvoka se izogibajte izvajanju poskusa pri otrocih, mlajših od vrtca.
   Oglas

Del 2. od 3: Kako deluje

1. eno Spoznajte zračni tlak. Zrak okoli vas pritiska na vas in vse druge predmete s pritiskom do 101 kPa (14,7 funtov na kvadratni palec), ko ste na morski gladini. Običajno bi to zadostovalo, da sam zdrobimo pločevinko ali celo osebo! To se ne zgodi, ker zrak znotraj sode za soda (ali material v vašem telesu) z enakim pritiskom potiska navzven in ker se zračni tlak 'izniči' tako, da nas enakomerno potiska iz vseh smeri.
2. 2. Ugotovite, kaj se zgodi, ko segrejete pločevinko z vodo. Ko voda v pločevinki zavre, lahko vidite, da voda začne uhajati kot majhne kapljice v zraku ali pare. Ko se to zgodi, se del zraka v pločevinki potisne ven, da se ustvari prostor za širijoč se oblak vodnih kapljic.
   • Kljub temu, da pločevinka izgubi nekaj zraka v njej, se še ne zdrobi, ker vodna para, ki je zavzela mesto, namesto tega potiska od znotraj.
   • Na splošno, bolj ko segrejete tekočino ali plin, bolj se širi. Če gre za zaprto posodo, ki se ne more nenehno širiti, izvaja večji pritisk. To je znano kot Gay-Lussacov zakon.
3. 3. Razumeti, kako se pločevinka zdrobi. Ko se pločevinka v ledeni vodi obrne na glavo, se situacija spremeni na dva načina. Prvič, pločevinka ni več odprta za zrak, saj voda blokira odprtino. Drugič, vodna para v pločevinki se spet hitro ohladi. Vodna para se spet zmanjša na prvotno prostornino, majhno količino vode na dnu pločevinke. Naenkrat večina prostora znotraj pločevinke sploh nima nič - niti zraka! Zrak, ki je ves ta čas pritiskal na zunanjo stran pločevinke, na drugi strani nenadoma nima ničesar, da bi se mu uprl, zato pločevinko zdrobi navznoter.
   • Prostor, v katerem ni ničesar, se imenuje a vakuum .
4. 4. Od blizu opazujte pločevinko in odkrijte še en učinek poskusa. Videz vakuuma ali praznega prostora v pločevinki ima še en učinek, poleg tega pa povzroči, da se pločevinka zdrobi. Pozorno opazujte pločevinko, ko jo spustite v vodo, in še enkrat, ko jo dvignete. Morda boste opazili, da se majhna količina vode vpije v pločevinko, nato pa spet kaplja. To je zato, ker pritisk vode pritiska proti odprtini pločevinke, vendar le toliko, da napolni malo pločevinke, preden se aluminij zdrobi. Oglas

Del 3. od 3: Pomagati študentom pri učenju iz eksperimenta

1. eno Vprašajte učence, zakaj je bila pločevinka zdrobljena. Preverite, ali imajo učenci kakšno idejo o tem, kaj se je zgodilo s pločevinko. Na tej stopnji ne potrdite ali zanikajte nobenega odgovora. Potrdite vsako zamisel in učence prosite, naj pojasnijo svoj miselni proces.
2. 2. Učencem pomagajte najti različice eksperimenta. Učence prosite, naj pripravijo nove poskuse, s katerimi bodo preizkusili svoje ideje, in jih vprašajte, kaj mislijo, da se bo zgodilo, preden bodo izvedli nov poskus. Če imajo težave z novim poskusom, jim pomagajte. Tu je nekaj različic, ki so lahko koristne:
   • Če študent misli, da je voda (ne vodna para) v pločevinki odgovorna za to, da se zdrobi, naj učenci napolnijo celo pločevinko z vodo in preverijo, ali je zdrobljena.
   • Poskusite isti poskus z močnejšo posodo. Drobljenje težjega materiala traja dlje, kar bo dalo ledeni vodi več časa, da ga napolni.
   • Poskusite, da se pločevinka za kratek čas ohladi, preden jo postavite v ledeno kopel. To bo povzročilo, da bo v pločevinki prisotno več zraka in s tem manj hudo drobljenje.
3. 3. Pojasnite teorijo eksperimenta. Podatke v razdelku Kako deluje naučite učence, zakaj je bila pločevinka zdrobljena. Vprašajte jih, ali se to ujema s tem, kar so si izmislili v svojih poskusih. Oglas

Vprašanja in odgovori v skupnosti

Iskanje Dodaj novo vprašanje

• Vprašanje Kaj je namen tega poskusa?Meredith Juncker, dr
  Znanstvena raziskovalka Meredith Juncker je doktorska kandidatka za področje biokemije in molekularne biologije na Zdravstvenem centru Louisiana State University. Njene študije so osredotočene na beljakovine in nevrodegenerativne bolezni.Meredith Juncker, drOdgovor strokovnjaka znanstvenega raziskovalca Namen tega poskusa je prikazati fazne spremembe (voda na paro) in učinek neuravnoteženega tlaka (kondenzacija pare, ki povzroči vakuum v pločevinki = neuravnotežen tlak).
• Vprašanje Ali lahko segrejemo pločevinko na gorilnik?Meredith Juncker, dr
  Znanstvena raziskovalka Meredith Juncker je doktorska kandidatka za področje biokemije in molekularne biologije na Zdravstvenem centru Louisiana State University. Njene študije so osredotočene na beljakovine in nevrodegenerativne bolezni.Meredith Juncker, drOdgovor strokovnjaka znanstvenega raziskovalca Da. Pazite le, da bo pri nižji temperaturi, da ne boste stopili pločevinke!
• Vprašanje, namesto da lahko pločevinko ogrevam na štedilniku, jo lahko postavim na sonce? Ne. Ne bo dovolj vroče. Moral bi biti veliko bolj vroč, zato je dovolj vroč, da nastane vodna para.
• Vprašanje Ali lahko dobim enak rezultat s toplo vodo v posodi in hladno vodo v pločevinki? Ne, ker mora biti v pločevinki sposobna proizvajati vodno paro, da bo to dejansko delovalo.
• Vprašanje, zakaj mislite, da količina vode v pločevinki vpliva na količino, ki jo bo zdrobila? Razlog, da to vpliva, je količina vode, ki jo ustvarite. Z več vode imate večji tlak, zato bo na pločevinki več sile.
• Vprašanje Ali lahko dobite enak rezultat, če v zamrzovalnik daste prazno plastično steklenico in jo nato spustite pod vročo vodo? Steklenica se bo z zrakom v njej razširila, zato ne bo pihala kot balon.
• Vprašanje: Zakaj je potem, ko je pločevinka zdrobljena, po izvleku iz vode prišla iz pločevinke? Zadimljeno vodo so potisnili v mrzlo vodo in hladno vodo vpijeli v pločevinko.
• Vprašanje Ali lahko to storim s steklenico za vodo? Da. Deluje s steklenico za vodo.

Neodgovorjena vprašanja

• Katera spremenljivka se spremeni? Odgovor

Zastavite vprašanje Še 200 znakov Vključite svoj e-poštni naslov, da boste prejeli sporočilo, ko boste odgovorili na to vprašanje. Pošlji
Oglas

Video . Z uporabo te storitve lahko nekatere podatke delimo z YouTubom.

Nasveti

• Namesto da ga spustite, spustite pločevinko v vodo s kleščami.

Oglas

Opozorila

• Starejši otroci (stari 12 let ali več) se lahko dejavnosti ukvarjajo sami, vendar samo pod nadzorom odraslih! Nikoli ne dovolite, da demonstracij izvede več kot ena oseba, razen če je prisotnih več nadzornikov.
• Pločevinka in voda v notranjosti bosta vroči. Udeleženci naj stojijo nazaj, ko bo pločevinka obrnjena v vodo, da se izognete poškodbam zaradi vroče vode.

Oglas

Stvari, ki jih boste potrebovali

• Prazne aluminijaste pločevinke za soda
• Klešče, ki so dovolj velike za udobno rokovanje z vročimi pločevinkami
• Štedilnik, kuhalna plošča ali gorilnik Bunsen
• Skleda hladne vode