Как да смачкаме кутия с въздушно налягане

Можете да смачкате сода, като не използвате нищо повече от източник на топлина и купа с вода. Това е чудесна визуална демонстрация на някои прости научни принципи, включително въздушно налягане и концепцията за вакуум. Експериментът може да се извърши от учители като демонстрация или от зрели ученици под наблюдение.

Част един от 3: Смачкване на сода

  1. Изображение със заглавие Crush a Can with Air Pressure Step 1

    един Налейте малко вода в празна кутия за сода. Изплакнете содената кутия с вода и оставете приблизително 15–30 милилитра (1,0–2,0 американски супени лъжици) вода в дъното на кутията. Ако нямате мерителна лъжица, налейте вода, колкото да покрие дъното на кутията.
  2. Изображение със заглавие Crush a Can with Air Pressure Step 2

    2 Пригответе купа с ледена вода. Напълнете купа със студена вода и лед или с вода, която е била държана в студен хладилник. Достатъчно дълбока купа, която да държи кутията, може да улесни провеждането на експеримента, но не е необходимо. Ясна купа ще улесни наблюдението на консервата, която се смачква.
  3. Изображение със заглавие Crush a Can with Air Pressure Step 3

    3 Вземете защитни очила и щипки. В този експеримент ще загрявате тази сода, докато водата в нея заври, след което бързо ще я преместите. Всички наблизо трябва да носят защитни очила срещу пръски, в случай че горещата вода се пръска към очите им. Ще ви трябват и чифт щипки, за да вземете горещата кутия, без да се изгорите, след което я обърнете с главата надолу в купата с ледена вода. Упражнете се да вдигате кутията с щипките, за да сте сигурни, че те могат да вземат твърдо кутията.
    • Продължавайте само под наблюдението на възрастни.


  4. Изображение със заглавие Crush a Can с въздушно налягане Стъпка 4

    4 Загрейте кутията на котлона. Поставете содата в изправено положение върху горелка на печката, след което включете ниската настройка на топлината. Оставете водата да кипи извън кутията, като избухва и изпуска водни пари за около тридесет секунди.
    • Ако усетите нещо странно или метално, преминете към следващия раздел веднага. Водата може да е изкипяла или топлината да е била твърде висока, което да е причинило мастилото или алуминият на кутията да се стопят.
    • Ако вашата горелка за печка не може да поддържа сода, използвайте котлон или използвайте щипки с топлоустойчиви дръжки, за да задържате содата върху печката.
  5. Изображение със заглавие Crush a Can with Air Pressure Step 5

    5 Използвайте клещите, за да обърнете горещата кутия с главата надолу в студената вода. Дръжте клещите с дланта си нагоре. Използвайте клещите, за да вземете кутията, след което бързо я обърнете над банята със студена вода, като потопите кутията в купата с вода.
    • Бъдете готови за силен шум, тъй като консервата бързо се смачква! Поради звука избягвайте да провеждате експеримента с деца под детска възраст.
    Реклама

Част 2 от 3: Как работи

  1. Изображение със заглавие Crush a Can with Air Pressure Step 6

    един Научете за въздушното налягане. Въздухът около вас притиска вас и всеки друг предмет с налягане до 101 kPa (14,7 паунда на квадратен инч), когато сте на морското равнище. Това обикновено би било достатъчно, за да смаже кутия сама по себе си или дори човек! Това не се случва, защото въздухът в содовата кутия (или материалът в тялото ви) се изтласква навън с еднакво налягане и защото въздушното налягане се „отменя“, като ни натиска от всяка посока еднакво.
  2. Изображение със заглавие Crush a Can with Air Pressure Step 7

    2 Разберете какво се случва, когато загреете кутията с вода. Когато водата в кутията заври, можете да видите как водата започва да изтича като малки капчици във въздуха или пара. Когато това се случи, част от въздуха в кутията се изтласква, за да се освободи място за разширяващия се облак от водни капчици.
    • Въпреки че консервата губи част от въздуха вътре в нея, тя все още не се смачква, тъй като водните пари, които заеха мястото на въздуха, се изтласкват отвътре.
    • Като цяло, колкото повече загрявате течност или газ, толкова повече той се разширява. Ако това е затворен контейнер, така че не може да продължи да се разширява, той оказва по-голям натиск. Това е известно като Закона на Гей-Лусак.
  3. Изображение със заглавие Crush a Can с въздушно налягане Стъпка 8

    3 Разберете как консервата се смачква. Когато бидонът се обърне с главата надолу в ледената вода, ситуацията се променя по два начина. Първо, кутията вече не е отворена за въздух, тъй като водата блокира отвора. Второ, водните пари вътре в кутията бързо се охлаждат отново. Водните пари отново се свиват до първоначалния си обем, малкото количество вода в дъното на кутията. Изведнъж по-голямата част от пространството вътре в кутията изобщо няма нищо - дори въздух! Въздухът, който през цялото това време се притискаше от външната страна на кутията, изведнъж няма нищо от другата страна, за да му се противопостави, така че смачква кутията навътре.
    • Пространство, в което няма нищо, се нарича a вакуум .
  4. Изображение със заглавие Crush a Can with Air Pressure Step 9

    4 Наблюдавайте внимателно консервата, за да откриете още един ефект от експеримента. Появата на вакуум или празно пространство в кутията има и друг ефект, освен че причинява смачкване на кутията. Наблюдавайте внимателно консервата, докато я спускате във водата и отново, докато я изваждате. Може да забележите, че малко количество вода се засмуква в кутията, след което отново се стича. Това е така, защото налягането на водата се притиска към отвора на кутията, но само достатъчно силно, за да напълни малко от кутията, преди алуминият да бъде смачкан. Реклама

Част 3 от 3: Помагане на учениците да се учат от експеримента

  1. Изображение със заглавие Crush a Can with Air Pressure Step 10

    един Попитайте учениците защо консервата е била смачкана. Вижте дали учениците имат някакви идеи за това какво се е случило с консервата. Не потвърждавайте и не отричайте нито един от отговорите на този етап. Признайте всяка идея и помолете учениците да обяснят своя мисловен процес.
  2. Изображение със заглавие Crush a Can with Air Pressure Step 11

    2 Помогнете на учениците да измислят варианти на експеримента. Помолете учениците да измислят нови експерименти, за да тестват идеите си, и ги попитайте какво мислят, че ще се случи, преди да проведат новия експеримент. Ако имат проблеми с изготвянето на нов експеримент, помогнете им. Ето няколко вариации, които могат да бъдат полезни:
    • Ако студентът смята, че водата (а не водната пара) в кутията е отговорна за нейното смачкване, накарайте учениците да напълнят цяла кутия с вода и да проверят дали е смачкана.
    • Опитайте същия експеримент с по-здрав контейнер. По-тежкият материал трябва да отнеме повече време за раздробяване, което ще даде на ледената вода повече време да го напълни.
    • Опитайте да оставите консервата да се охлади за кратко, преди да я поставите в ледената баня. Това ще доведе до присъствието на повече въздух в кутията и по този начин по-малко тежко смачкване.
  3. Изображение със заглавие Crush a Can with Air Pressure Step 12

    3 Обяснете теорията зад експеримента. Използвайте информацията в раздела „Как работи“, за да научите студентите защо консервата е била смачкана. Попитайте ги дали това съвпада с това, което са измислили в експериментите си. Реклама

Въпроси и отговори на общността

Търсене Добавете нов въпрос
  • Въпрос: Каква е целта на този експеримент? Мередит Юнкер, д-р
    Научният изследовател Мередит Юнкер е докторант по биохимия и молекулярна биология в Центъра за здравни науки на държавния университет в Луизиана. Нейните изследвания са фокусирани върху протеините и невродегенеративните заболявания. Мередит Юнкер, д-р Отговор на експерта от научния изследовател Целта на този експеримент е да демонстрира фазови промени (вода към пара) и ефекта на небалансирано налягане (кондензация на парата, предизвикваща вакуум в кутията = небалансирано налягане).
  • Въпрос: Можем ли да загреем консервата на горелка? Мередит Юнкер, д-р
    Научният изследовател Мередит Юнкер е докторант по биохимия и молекулярна биология в Центъра за здравни науки на държавния университет в Луизиана. Нейните изследвания са фокусирани върху протеините и невродегенеративните заболявания. Мередит Юнкер, д-р Научен изследовател Експерт Отговор Да. Само внимавайте да го държите на по-ниска температура, за да не разтопите консервата си!
  • Въпрос: Вместо да загрявам кутията на печка, мога ли да я поставя на слънце? Не. Няма да е достатъчно горещо. Трябва да е много по-горещо, така че е достатъчно горещо, за да се получат водни пари.
  • Въпрос: Мога ли да получа същия резултат, като имам топла вода в купата и студена вода в кутията? Не, защото консервната кутия трябва да може да произвежда водна пара, за да може тя действително да работи.
  • Въпрос: Защо според вас количеството вода, поставено в кутията, влияе върху количеството, което кутията ще смачка? Причината това да има ефект е поради количеството водна пара, което произвеждате. С повече вода имате по-високо налягане, така че ще има по-голяма сила върху кутията.
  • Въпрос: Можете ли да получите същия резултат, като поставите празна пластмасова бутилка във фризера и след това я пуснете под гореща вода? Бутилката ще се разшири с въздуха вътре в нея, така че няма да избухне като балон.
  • Въпрос: След като консервата е била смачкана, защо водата е излязла от консервата, след като е била извадена от водата? Опушената вода беше изтласкана в студената вода и студената вода беше засмукана в кутията.
  • Въпрос Мога ли да направя това с бутилка с вода? Да. Работи с бутилка за вода.
Въпроси без отговорЗадайте въпрос Остават 200 знака Включете вашия имейл адрес, за да получите съобщение, когато отговорите на този въпрос. Изпращане
Реклама

Видео . Чрез използването на тази услуга, част от информацията може да бъде споделена с YouTube.

Съвети

  • Спуснете кутията във водата с клещи, вместо да я пускате.

Реклама

Предупреждения

  • По-големите деца (на възраст над 12 години) може да са в състояние да се занимават сами, но само под наблюдението на възрастни! Никога не позволявайте на повече от един човек да прави демонстрации наведнъж, освен ако присъства повече от един ръководител.
  • Кутията и водата вътре ще бъдат горещи. Накарайте участниците да се отдръпнат, докато кутията се хвърля във водата, за да се избегне нараняване от спрея с гореща вода.
Реклама

Неща, от които ще се нуждаете

  • Празни алуминиеви кутии за сода
  • Щипки достатъчно големи, за да могат удобно да боравят с горещите кутии
  • Печка, котлон или горелка на Бунзен
  • Купа със студена вода

Популярни Въпроси

Как да имаме балансиран здравен триъгълник. Здравният триъгълник е полезен инструмент за визуализиране на общото ви благосъстояние. Триъгълникът е съставен от три страни, всяка от които представлява важна страна на вашето здраве: физическо, психическо и социално ....

Как да успокоиш шумен колан на вентилатора. Повечето съвременни превозни средства са оборудвани със серпентинови колани, въпреки че понякога могат да бъдат наречени вентилаторни колани. По-старите превозни средства могат да имат колани, които се използват само за захранване на вентилаторите, които охлаждат радиатора. Тези ...

Бившият финалист на US Open Грег Руседски наскоро изрази мислите си за отстъпването на коляното на Роджър Федерер, което го принуди да се оттегли от Олимпиадата в Токио този месец.

Видео: Последният мач на Борис Бекер на Уимбълдън (1997), преди да се завърне през 1999 г.

Патриотите поемат предсезонното действие на „Пантерите“ в седмица 3. Ето как да гледате онлайн предаване на играта без кабел на различни пазари.

Тиафое взе Роджър Федерер и Хуан Мартин дел Потро за тайбрек този месец.