Puteți zdrobi o cutie de sodă doar cu o sursă de căldură și un castron cu apă. Aceasta este o demonstrație vizuală a unor principii științifice simple, inclusiv presiunea apei și conceptul de vid. Aceste experimente pot fi efectuate de către profesor ca demonstrație sau de elevi superiori sub supraveghere.
Etapa
Partea 1 din 3: Zdrobirea conservelor de sodă
Pasul 1. Se toarnă apă într-o cutie de sodă goală
Clătiți cutia de sodă cu apă și lăsați aproximativ 15-30 ml (1-2 linguri) de apă în cutie. Dacă nu aveți o lingură, turnați suficientă apă pentru a acoperi fundul cutiei.
Pasul 2. Pregătiți un castron cu apă cu gheață
Umpleți un castron cu apă rece și gheață sau cu apă răcită la frigider. Un castron suficient de adânc pentru a scufunda cutia va face experimentul mai ușor, dar nu obligatoriu. Un castron curat vă va face mai ușor să vedeți cutia să se sfărâme.
Pasul 3. Luați ochelari și cleme rezistente la stropire
În acest experiment, veți încălzi această cutie de sodă până când apa din ea fierbe, apoi o veți transfera rapid. Toată lumea din apropiere a trebuit să poarte ochelari de protecție împotriva stropirii, în cazul în care apa fierbinte ar fi stropit în ochi. De asemenea, veți avea nevoie de clești pentru a ridica cutia fierbinte fără să vă ardeți, apoi întoarceți-o într-un castron cu apă cu gheață. Practicați să ridicați cutii cu clești, astfel încât să fiți sigur că le puteți ridica ferm.
Continuați numai cu supravegherea unui adult
Pasul 4. Încălziți cutia pe aragaz
Așezați cutia de sodă chiar deasupra aragazului, apoi rotiți setarea de căldură la minim. Lăsați apa să fiarbă în afara cutiei, cu bule, și lăsați aburul timp de aproximativ 30 de minute.
- Dacă mirosiți ceva ciudat sau metalic, treceți imediat la secțiunea următoare. Apa poate fierbe sau căldura este prea mare, provocând topirea cernelii sau a aluminiului din cutie.
- Dacă aragazul dvs. nu poate încălzi recipientul cu sodă, utilizați o placă fierbinte sau folosiți clești cu mânere rezistente la căldură pentru a ține recipientul cu sodă pe aragaz.
Pasul 5. Folosiți cleștele pentru a răsturna recipientul fierbinte în apa rece
Țineți clema cu palma îndreptată în sus. Folosiți cleștele pentru a ridica cutia, apoi rotiți-o rapid peste apa rece, scufundând cutia în vasul cu apă.
Pregătește-te pentru o lovitură puternică, deoarece cutia se sparge rapid
Partea 2 din 3: Cum funcționează
Pasul 1. Aflați despre presiunea aerului
Aerul din jur te comprimă pe tine și pe orice altceva, cu o presiune de 101 kPa (14,7 lire sterline pe inch pătrat) atunci când te afli la nivelul mării. Această presiune este de obicei suficientă pentru a sparge o cutie sau chiar o persoană! Acest lucru nu se întâmplă deoarece aerul din sifon poate (sau orice altă substanță din corpul dvs.) împinge afară cu aceeași cantitate de presiune și pentru că presiunea aerului îl disipează apăsând asupra noastră în toate direcțiile în mod egal.
Pasul 2. Aflați ce se întâmplă când încălziți o cutie de apă
Când apa din cutie fierbe, puteți vedea că apa începe să părăsească cutia ca picături de apă în aer sau aburi. O parte din aerul din cutie este împins în timp ce fierbe, pentru a face loc picăturilor de apă în expansiune.
- Chiar dacă cutia își pierduse aerul din interior, nu se spărsese încă, deoarece umezeala prezentă în aer se stoarce din interior.
- În general, cu cât încălziți mai mult un lichid sau un gaz, cu atât se extinde mai mult. Dacă se află într-un recipient închis, astfel încât să nu se extindă, lichidul sau gazul se comprimă și mai mult.
Pasul 3. Înțelegeți procesul conservelor zdrobite
Când cutia este răsturnată în apă cu gheață, situația se schimbă în două moduri. În primul rând, recipientul nu mai este în contact cu aerul, deoarece apa blochează deschiderea. În al doilea rând, umezeala din cutie se poate răci rapid. Vaporii de apă se micșorează din nou la volumul inițial, devenind cantitatea de apă din fundul cutiei. Deodată, camera a devenit goală - nici măcar aer! Aerul care apăsase din exteriorul cutiei nu avea brusc presiune din interior, distrugând astfel interiorul.
Un spațiu care nu are nimic în el se numește vidul.
Pasul 4. Uită-te atent la cutie pentru alte efecte ale acestui experiment
Apariția unui vid sau a unui spațiu gol în cutie are un alt efect decât să provoace spargerea cutiei. Urmăriți cutia cu atenție în timp ce o scufundați în apă, apoi ridicați-o. Este posibil să observați că puțină apă intră în cutie și apoi se scurge din nou. Acest lucru se datorează faptului că presiunea apei se apasă de găurile din cutie, dar puțin poate umple cutia înainte ca aluminiu să se dezintegreze.
Partea 3 din 3: Ajutarea elevilor să învețe din experimente
Pasul 1. Întrebați elevii de ce a fost zdrobită cutia
Observați dacă elevii au idei despre ce s-a întâmplat cu cutia. Nu sunteți de acord sau dați vina pe răspunsurile lor în acest stadiu. Acceptați fiecare idee și cereți elevilor să explice procesele lor de gândire.
Pasul 2. Ajutați elevii să se gândească la variații ale experimentului
Rugați elevii să facă noi experimente pentru a-și testa ideile și întrebați-i ce cred că se va întâmpla înainte de a face noul experiment. Dacă nu se pot gândi la un experiment nou, ajută-i. Iată câteva variante care pot fi utile:
- Dacă un student crede că apa (nu umezeala) din cutie este motivul pentru care cutia se sparge, lăsați-l pe student să umple întreaga cutie cu apă și să urmăriți dacă cutia se sparge.
- Încercați același experiment cu un recipient mai puternic. Materialele mai puternice vor dura mai mult timp pentru a se dezintegra, ceea ce va oferi apei cu gheață mai mult timp pentru a umple conserva.
- Încercați să răciți cutia pentru o vreme înainte de ao pune în apa cu gheață. Acest lucru va face ca mai mult aer să fie conținut în cutie, astfel încât strivirea să fie mai puțin severă.
Pasul 3. Explicați teoria din spatele acestui experiment
Utilizați informațiile din secțiunea Cum funcționează pentru a învăța elevii de ce se sparg cutii. Întrebați-i dacă aceste informații se potrivesc ideii cu care au venit în timpul experimentului.
sfaturi
Scufundați conserva în apă folosind clești și nu o scăpați
Avertizare
- Cutia și apa din ea se vor simți fierbinți. Puneți publicul înapoi atunci când recipientul este răsturnat în apă, pentru a evita să vă răniți din stropi fierbinți.
- Copiii mai mari (cu vârsta peste 12 ani) pot face acest lucru singur, dar numai sub supravegherea unui adult! Nu permiteți niciodată mai multor persoane să demonstreze decât dacă sunt prezenți mai mulți supervizori.
