Kako zdrobiti limenku pritiskom zraka

Limenku sode možete zdrobiti ne koristeći ništa više od izvora topline i posude s vodom. Ovo je sjajna vizualna demonstracija nekih jednostavnih znanstvenih principa, uključujući tlak zraka i koncept vakuuma. Eksperiment mogu izvesti učitelji kao demonstracija ili zreli učenici pod nadzorom.

Koraci

Dio jedan od 3: Drobljenje limenke sode

1. jedan U praznu limenku od sode ulijte malo vode. Isperite limenku soda vodom, a na dnu limenke ostavite približno 15–30 mililitara vode (1,0–2,0 američke žlice). Ako nemate mjernu žlicu, ulijte toliko vode da pokrije dno limenke.
2. 2 Pripremite posudu s ledenom vodom. Napunite posudu hladnom vodom i ledom ili vodom koja je držana u hladnom hladnjaku. Zdjela dovoljno duboka da drži limenku mogla bi olakšati provođenje eksperimenta, ali to nije potrebno. Prozirna posuda olakšat će promatranje limenke.
3. 3 Nabavite zaštitne naočale i štipaljke. U ovom eksperimentu zagrijavat ćete ovu limenku sode dok voda u njoj ne zavri, a zatim je brzo pomicati. Svi u blizini trebali bi nositi zaštitne naočale protiv prskanja u slučaju da im se vruća voda rasprši prema očima. Trebat će vam i kliješta da uhvatite vruću limenku, a da se ne opečete, a zatim je okrenite naopako u posudu s ledenom vodom. Vježbajte podizati limenku kliještima kako biste bili sigurni da limenku mogu čvrsto podići.
   • Nastavite samo s nadzorom odraslih.
4. 4 Zagrijte limenku na štednjaku. Limenku sode stavite uspravno na plamenik štednjaka, a zatim uključite nisku temperaturu. Pustite da voda ključa izvan limenke, mjehurići i ispuštajući vodenu paru oko trideset sekundi.
   • Ako osjetite nešto neobično ili metalno, odmah prijeđite na sljedeći odjeljak. Voda je možda proključala ili je vrućina bila previsoka, što je uzrokovalo topljenje tinte ili aluminija na limenci.
   • Ako vaš plamenik štednjaka ne može poduprijeti limenku sode, upotrijebite ringlu ili pomoću kliješta s drškama otpornim na toplinu držite limenku sode iznad peći.
5. 5 Kliještama okrenite vruću limenku naopako u hladnu vodu. Držite klješta dlanom prema gore. Upotrijebite klešta da pokupite limenku, a zatim je brzo preokrenite iznad hladne vodene kupke, uronivši limenku u posudu s vodom.
   • Pripremite se na glasnu buku jer se limenka brzo drobi! Zbog zvuka izbjegavajte izvođenje eksperimenta oko djece mlađe od vrtićke dobi.
   Oglas

Dio 2 od 3: Kako radi

1. jedan Saznajte o tlaku zraka. Zrak oko vas pritišće vas i svaki drugi predmet, pritiskom do 101 kPa (14,7 funti po kvadratnom inču) kada ste na razini mora. To bi obično bilo dovoljno da slomite limenku samu, ili čak i osobu! To se ne događa jer zrak unutar limenke sode (ili materijal unutar vašeg tijela) istiskuje prema van s jednakim pritiskom i zato što se zračni tlak 'sam poništava' gurajući nas iz svih smjerova podjednako.
2. 2 Otkrijte što se događa kada zagrijete limenku s vodom. Kad voda u limenci zakipi, možete vidjeti kako voda počinje izlaziti kao malo kapljica u zrak ili pare. Kad se to dogodi, dio zraka u limenci istisne se kako bi se otvorio prostor za širi se oblak kapljica vode.
   • Unatoč tome što limenka izgubi dio zraka u sebi, još se ne usitnjava, jer vodena para koja je zauzela mjesto umjesto nje gura iznutra.
   • Općenito, što više zagrijavate tekućinu ili plin, to se on više širi. Ako je to zatvoreni spremnik pa se ne može neprestano širiti, vrši veći pritisak. Ovo je poznato kao Gay-Lussacov zakon.
3. 3 Shvatite kako se limenka drobi. Kada se limenka u ledenoj vodi okrene naopako, situacija se mijenja na dva načina. Prvo, limenka više nije otvorena za zrak, jer voda blokira otvor. Drugo, vodena para unutar limenke brzo se ponovno hladi. Vodena para se opet smanjuje do prvobitnog volumena, malene količine vode na dnu limenke. Odjednom, većina prostora unutar limenke uopće nema ništa - čak ni zrak! Zrak koji cijelo to vrijeme pritiska s vanjske strane limenke odjednom nema ništa s druge strane da mu se odupre, pa usitni limenku prema unutra.
   • Prostor koji u sebi nema ništa naziva se a vakuum .
4. 4 Pažljivo promatrajte limenku kako biste otkrili još jedan učinak eksperimenta. Pojava vakuuma ili praznog prostora unutar limenke ima još jedan učinak, osim što uzrokuje drobljenje limenke. Pažljivo promatrajte limenku dok je spuštate u vodu i opet dok je izvlačite. Možda primijetite da se mala količina vode usisava u limenku, a zatim opet curi. To je zato što pritisak vode gura prema otvoru limenke, ali samo toliko da napuni malo limenke prije nego što se aluminij drobi. Oglas

Dio 3 od 3: Pomaganje studentima da nauče iz eksperimenta

1. jedan Pitajte učenike zašto je limenka zgnječena. Pogledajte imaju li studenti ideje o tome što se dogodilo s limenkom. U ovoj fazi ne potvrđujte ili negirajte bilo koji od odgovora. Priznajte svaku ideju i zamolite učenike da objasne svoj misaoni proces.
2. 2 Pomozite studentima da smisle varijacije eksperimenta. Zamolite studente da smisle nove eksperimente kako bi testirali svoje ideje i pitajte ih što misle da će se dogoditi prije nego što izvedu novi eksperiment. Ako imaju problema s novim eksperimentom, pomozite im. Evo nekoliko varijacija koje mogu biti korisne:
   • Ako student misli da je voda (a ne vodena para) unutar limenke odgovorna za njegovo usitnjavanje, neka studenti napune cijelu limenku vodom i provjere je li drobljena.
   • Isprobajte isti eksperiment s čvršćim spremnikom. Težjem materijalu treba dulje vrijeme da se usitni, što će ledenoj vodi dati više vremena da ga napuni.
   • Pokušajte pustiti limenku da se kratko ohladi prije nego što je stavite u ledenu kupku. To će rezultirati time da u limenci bude više zraka, a time i manje ozbiljno usitnjavanje.
3. 3 Objasnite teoriju koja stoji iza eksperimenta. Koristite podatke u odjeljku Kako to radi kako biste učenike naučili zašto je limenka drobljena. Pitajte ih odgovara li to onome što su smislili u svojim eksperimentima. Oglas

Pitanja i odgovori zajednice

traži Dodajte novo pitanje

• Pitanje Koja je svrha ovog eksperimenta?Meredith Juncker, dr. Sc
  Znanstvena istraživačica Meredith Juncker doktorska je kandidatica za biokemiju i molekularnu biologiju na Zdravstvenom centru sveučilišta države Louisiana. Njezine studije usredotočene su na proteine ​​i neurodegenerativne bolesti.Meredith Juncker, dr. ScOdgovor stručnjaka znanstvenog istraživača Svrha ovog eksperimenta je pokazati fazne promjene (voda na paru) i učinak neuravnoteženog tlaka (kondenzacija pare, uzrokujući vakuum unutar limenke = neuravnoteženi tlak).
• Pitanje Možemo li zagrijati limenku na plamenik?Meredith Juncker, dr. Sc
  Znanstvena istraživačica Meredith Juncker doktorska je kandidatica za biokemiju i molekularnu biologiju na Zdravstvenom centru sveučilišta države Louisiana. Njezine studije usredotočene su na proteine ​​i neurodegenerativne bolesti.Meredith Juncker, dr. ScOdgovor stručnjaka znanstvenog istraživača Da. Pazite samo da bude na nižoj temperaturi kako ne biste otopili limenku!
• Pitanje Umjesto grijanja limenke na štednjaku, mogu li je staviti na sunce? Ne. Neće biti dovoljno vruće. Trebalo bi biti puno vruće, pa je dovoljno vruće da stvara vodenu paru.
• Pitanje Mogu li dobiti isti rezultat ako u posudi imam toplu vodu, a u limenci hladnu vodu? Ne, jer limenka mora biti sposobna stvoriti vodenu paru da bi to stvarno djelovalo.
• Pitanje Zašto mislite da količina vode stavljene u limenku utječe na količinu koju će limenka zdrobiti? Razlog tome što to utječe je količina vodene pare koju proizvedete. S više vode imate veći pritisak, tako da će na limenci biti veća sila.
• Pitanje Možete li dobiti isti rezultat stavljanjem prazne plastične boce u zamrzivač i zatim stavljanjem pod vruću vodu? Boca će se proširiti zrakom u sebi, tako da neće eksplodirati poput balona.
• Pitanje Nakon što je limenka zdrobljena, zašto je nakon izvlačenja iz vode izašla iz limenke? Zadimljena voda gurnuta je u hladnu vodu i hladna voda je usisana u limenku.
• Pitanje Mogu li to učiniti bocom za vodu? Da. Djeluje s bocom za vodu.

Pitanja bez odgovora

• Koja se varijabla mijenja? Odgovor

Postavite pitanje Preostalo je 200 znakova. Uključite svoju e-adresu da biste dobili poruku kada odgovorite na ovo pitanje. podnijeti
Oglas

Video . Korištenjem ove usluge neke se informacije mogu dijeliti s YouTubeom.

Savjeti

• Spustite limenku u vodu kliještima, umjesto da je ispustite.

Oglas

Upozorenja

• Starija djeca (starija od 12 godina) možda će se sama moći baviti tom aktivnošću, ali samo pod nadzorom odraslih! Nikada nemojte dopustiti da više osoba istovremeno odradi demonstracije, osim ako je prisutno više od jednog nadzornika.
• Limenka i voda unutra bit će vruće. Neka sudionici stoje unatrag dok se limenka baca u vodu kako ne bi ozlijeđena prskanjem vruće vode.

Oglas

Stvari koje će vam trebati

• Prazne aluminijske limenke od sode
• Kliješta dovoljno velika za udobno rukovanje vrućim limenkama
• Štednjak, ringla ili Bunsenov plamenik
• Zdjela hladne vode