Cum să eliminați borcanul folosind presiunea aerului

Puteți cruța un borcan de aluminiu de la limonadă, folosind doar sursa de căldură și capacitatea apei. Aceasta este o demonstrație vizuală excelentă a anumitor principii științifice, inclusiv a presiunii aerului și a conceptului de vid. Experimentul poate fi realizat de profesori sau de liceu, sub îndrumarea lor ca experiență.

Pași

Partea 1 din 3:

Cum de a cruța un borcan din aluminiu de la limonadă

unu. Se toarnă o apă într-un borcan de aluminiu gol. Soluție și pleacă în partea de jos de aproximativ 15-30 mililitri (1-2 lingurițe) de apă. Dacă nu aveți o lingură de măsurare, pur și simplu acoperiți fundul din aluminiu .

Imagine intitulată zdrobi o cutie cu presiunea aerului Pasul 2

2. Pregătiți un castron cu apă cu gheață. Umpleți capacitatea cu apă rece și gheață sau apă care a fost stocată în frigider. Este de dorit să luați un castron de destul de adânc pentru a se potrivi întregii bănci - atunci va fi mai ușor să efectuați un experiment - dar nu este necesar. Printr-un castron transparent, va fi mai convenabil să respectați băncile de aplatizare.

Imagine intitulată zdrobi o cutie cu presiunea aerului Pasul 3

3. Găsiți ochelari de sudare protectoare și clești. În această experiență, veți încălzi banca de aluminiu până când apa este fiartă în ea și apoi o transferați rapid. Toți observatorii și experimentatorul însuși trebuie să poarte ochelari de siguranță în cazul germenilor de apă caldă în ochii lor. Veți avea nevoie, de asemenea, de clești pentru a lua banca și nu ardeți, și apoi scufundați-o cu capul în jos într-un castron cu apă cu gheață. În practică cu capturarea băncilor de către forceps până când învățați să o țineți în siguranță.

Continuați numai sub supravegherea adulților.

Imagine intitulată zdrobi o cutie cu presiunea aerului Pasul 4

4. Preîncălziți borcanul de pe aragaz. Puneți un borcan de aluminiu pentru un arzător la arzător, apoi faceți un mic incendiu sau grad de încălzire. Dați apă să fierbeți să fiarbă și să producă cupluri de aproximativ 30 de secunde .

Dacă simțiți un miros ciudat sau metal, continuați imediat la pasul următor. Apa ar putea arunca sau căldura ar putea fi prea mare, astfel încât vopseaua sau aluminiuul a început să se topească .

Dacă banca de aluminiu nu ajunge pe arzător, utilizați soba electrică sau păstrați borcanul peste clești rezistente la căldură.

Imagine intitulată zdrobi o cutie cu presiunea aerului Pasul 5

cinci. Folosind forceps tilter borcan fierbinte cu susul în jos în apă rece. Păstrați cuișoarele astfel încât palma să meargă în sus. Luați borcanul la forceps, întoarceți-l rapid peste castron cu apă rece și scufundați-o acolo.

Fiți pregătiți să auziți sunete puternice, deoarece banca poate fi aplatizată destul de repede!

Partea 2 din 3:

Cum functioneaza

unu. Aflați ce presiune a aerului este. Aerul se apasă pe noi și pe orice alt obiect cu forță egală cu 101 kPa (kilopascal) (1 kg la 1 cm2) când sunteți la nivelul mării . Și de fapt, acest lucru este suficient ca banca să fie spartă de la sine sau chiar o persoană! Dar acest lucru nu se întâmplă, deoarece aerul din interiorul borcanului (sau materia din interiorul corpului nostru) este presat cu aceeași forță, iar presiunea aerului pare să fie resetată datorită faptului că el presează uniform din toate părțile.

Imagine intitulată zdrobi o cutie cu presiunea aerului Pasul 7

2. Aflați ce se întâmplă când încălziți borcanul cu apă. Când apa din bancă se fierbe, puteți vedea cum începe să "ruleze" sub formă de picături mici în aer - suntem cunoscuți ca un cuplu. Unele părți din aer împinge de la bancă în acest moment pentru a elibera locul pentru norii expandanți de picături de apă .

În ciuda faptului că banca pierde o parte din aer, nu este încă aplatizată, deoarece locul aerului remarcabil ia acum aburul, care presează, de asemenea, din interior.

În general, cu cât încălziți mai mult lichidul sau gazul, cu atât mai mult se extinde. Dacă se află într-un recipient închis și nu se poate extinde, atunci presiunea crește .

Imagine intitulată zdrobi o cutie cu presiunea aerului Pasul 8

3. Să înțeleagă cum banca este spartă. Când banca se dovedește a fi cu susul în apă rece, situația variază în două direcții. În primul rând, banca este lipsită de accesul la aer, deoarece gaura este blocată de apă. În al doilea rând, aburul din interiorul poate este răcit rapid. Cupluri de apă comprimarea până la volumul original - o cantitate mică de apă în partea de jos a băncii. Dintr-o dată partea principală a spațiului din interiorul băncii se dovedește a fi deloc fără nimic - nu există aer acolo! Acel aer care a apăsat în afara băncii din afara tot acest timp, nu mai are nici o rezistență de răspuns din interior, așa că stropi borcanul înăuntru.

Spațiu în care nu este nimic, numit vid.

Imagine intitulată zdrobi o cutie cu presiunea aerului Pasul 9

4. Observați cu atenție banca în timpul experimentului și deschideți un alt efect. Apariția unui vid sau spațiu gol, în interiorul băncii, are o altă consecință, în plus față de vârful său. Uită-te cu atenție pe borcan când o scufundați în apă și când ajungi. Puteți observa cât de puțină apă absorbită în borcan și apoi pleacă din nou. Acest lucru se datorează faptului că apa de apă pe gaura borcanului, dar această presiune este suficientă numai pentru a umple doar un spațiu mic în interiorul din aluminiu, înainte de a fi rupt.

Partea 3 din 3:

Cum de a ajuta elevii să exploreze materialul datorită experimentului

unu. Cereți studenților de ce banca este spartă. Uite, au gânduri despre asta. Nu confirmați și nu neagă niciunul dintre răspunsurile din această etapă. Admite orice idee și cereți elevilor să-și explice gândurile.

Imagine intitulată zdrobi o cutie cu presiunea aerului Pasul 11

2. Ajutați elevii cu explicații experimentale. Cereți-i să vină cu noi experimente pentru a-și verifica ideile. Întrebați-i înainte de noi experimente, întrebarea a ceea ce, în opinia lor, va avea loc în acest proces. Dacă este dificil pentru ei să vină cu o nouă experiență, veniți la salvare. Iată câteva opțiuni care pot fi de ajutor:

Dacă elevul crede că este apă (și nu abur) în cadrul băncii responsabile pentru stropirea sa, permiteți-i să umple întreaga bancă cu apă și să vadă dacă este deformată .

Încercați să petreceți același experiment cu o capacitate mai dificilă. Un material mai durabil va fi mai lung, ceea ce va da timp de gheață pentru a umple recipientul.

Încercați să dați o bancă puțin răcoroasă înainte de ao imerie în apă cu gheață. Rezultatul va fi o cantitate mai mare de aer în bancă și o deformare mai puțin severă.

Imagine intitulată zdrobi o cutie cu presiunea aerului Pasul 12

3. Explicați teoria pe care se bazează experimentul. Utilizați informații din secțiunea "Cum funcționează", astfel încât elevii să înțeleagă de ce banca a fost aplatizată. Întrebați-le dacă explicațiile coincid cu ideile lor pentru care au venit cu propriile experimente.

sfaturi

Coborâți borcanul în apă cu ajutorul forcepsului și nu scăpați.

Avertizări

Bancă și apă în interiorul ei va fi fierbinte. Fie ca participanții la experiență să stea în spatele dvs. când banca se va arunca în apă, astfel încât acestea să nu sufere dintr-un avion brusc de apă fierbinte.
Copiii de peste 12 ani pot cheltui experiența în mod independent, dar numai sub supravegherea adulților! Nu permiteți niciodată experimentului mai mult de o persoană la un moment dat dacă numai managerii vor fi, de asemenea, mai mult de unul.

De ce ai nevoie

Borcane de aluminiu goale de la limonadă
Clește de dimensiuni suficiente, astfel încât să fie convenabil să țineți borcanul fierbinte
Gaz sau aragaz electric sau Burner Bunzen
Bowl de apă rece