Plechovku na sódu môžete rozdrviť iba pomocou zdroja tepla a misky s vodou. Toto je vizuálna ukážka niektorých jednoduchých vedeckých zásad, vrátane tlaku vody a pojmu vákuum. Tieto experimenty môže vykonávať učiteľ ako ukážka alebo starší študenti pod dohľadom.
Krok
Časť 1 z 3: Drvenie plechoviek od sódy
Krok 1. Nalejte trochu vody do prázdnej plechovky od sódy
Plechovku na sódu opláchnite vodou a v plechovke nechajte asi 15-30 ml (1-2 polievkové lyžice) vody. Ak nemáte polievkovú lyžicu, stačí naliať toľko vody, aby pokryla dno plechovky.
Krok 2. Pripravte si misku ľadovej vody
Naplňte misku studenou vodou a ľadom alebo vodou, ktorá bola vychladená v chladničke. Misa dostatočne hlboká na ponorenie plechovky experiment usnadní, ale nie je povinná. Čistá misa vám uľahčí pohľad na drobenie plechovky.
Krok 3. Vezmite si okuliare a svorky odolné voči striekajúcej vode
V tomto experimente budete ohrievať túto plechovku sódy, kým sa v nej voda nevarí, potom ju rýchlo preneste. Všetci v blízkosti museli nosiť ochranné okuliare proti striekajúcej vode, keby im horúca voda prskla do očí. Budete tiež potrebovať kliešte, aby ste vybrali horúcu plechovku bez toho, aby ste sa spálili, a potom ju prevráťte v miske s ľadovou vodou. Precvičte si vyberanie plechoviek kliešťami, aby ste si boli istí, že ich vyberiete pevne.
Pokračujte iba pod dohľadom dospelej osoby
Krok 4. Zahrejte plechovku na sporáku
Plechovku sódy položte priamo na kachle a potom nastavte teplotu na minimum. Vodu nechajte variť mimo plechovku, bublajte a vypúšťajte paru asi 30 minút.
- Ak cítite niečo zvláštne alebo kovové, okamžite prejdite na ďalšiu časť. Voda môže vrieť alebo je teplo príliš vysoké, čo spôsobuje roztavenie atramentu alebo hliníka v plechovke.
- Ak vaše kachle nedokážu ohriať plechovku sódy, použite horúcu platňu alebo pomocou klieští so žiaruvzdornými držadlami držte plechovku sódy na sporáku.
Krok 5. Pomocou klieští prevráťte horúcu plechovku v studenej vode
Držte svorku dlaňou nahor. Kliešťami vyberte plechovku, potom ju rýchlo prevráťte cez studenú vodu a ponorte plechovku do misky s vodou.
Pripravte sa na hlasný tresk, pretože plechovka sa rýchlo rozbije
Časť 2 z 3: Ako to funguje
Krok 1. Získajte informácie o tlaku vzduchu
Vzduch okolo vás stláča vás a všetko ostatné s tlakom 101 kPa (14,7 libry na štvorcový palec), keď ste na hladine mora. Tento tlak zvyčajne stačí na rozbitie plechovky alebo dokonca osoby! To sa nestane, pretože vzduch v sódy môže (alebo akákoľvek iná látka vo vašom tele) vytlačiť rovnakým tlakom a pretože tlak vzduchu ho rozptýli tým, že na nás rovnomerne tlačí vo všetkých smeroch.
Krok 2. Zistite, čo sa stane, keď ohrejete plechovku vody
Keď voda v plechovke vrie, môžete vidieť, ako voda začína opúšťať plechovku vo vzduchu alebo v pare. Časť vzduchu v plechovke sa varom vytlačí, aby sa vytvoril priestor pre expandujúce kvapôčky vody.
- Aj keď plechovka vo vnútri stratila vzduch, ešte sa neroztrieštila, pretože vlhkosť prítomná vo vzduchu stláčala zvnútra.
- Všeobecne platí, že čím viac zohrievate kvapalinu alebo plyn, tým viac sa rozpína. Ak je v uzavretej nádobe, takže sa nerozpína, kvapalina alebo plyn stláčajú ešte viac.
Krok 3. Pochopte proces drvených plechoviek
Keď sa plechovka prevráti v ľadovej vode, situácia sa zmení dvoma spôsobmi. Po prvé, plechovka už nie je v kontakte so vzduchom, pretože voda blokuje otvor. Za druhé, vlhkosť v plechovke sa môže rýchlo ochladiť. Vodná para sa opäť zmenší na svoj pôvodný objem a stane sa množstvom vody v spodnej časti plechovky. Zrazu bola miestnosť prázdna - dokonca ani vzduch! Vzduch, ktorý tlačil zvonku plechovky, zrazu nemal žiadny tlak zvnútra, čím sa zničilo vnútro.
Nazýva sa priestor, v ktorom nie je nič vákuum.
Krok 4. Pozrite sa pozorne na plechovku, aby ste zistili ďalšie efekty tohto experimentu
Vzhľad vákua alebo prázdneho priestoru v plechovke má iný účinok, ako spôsobenie roztrhnutia plechovky. Starostlivo sledujte plechovku, keď ju ponoríte do vody, a potom ju zdvihnite. Môžete si všimnúť, že sa do plechovky dostane trochu vody a potom opäť kvapká. Dôvodom je, že tlak vody tlačí na otvory v plechovke, ale plechovku môže naplniť málo predtým, ako sa hliník rozpadne.
Časť 3 z 3: Pomáhanie študentom učiť sa z experimentov
Krok 1. Opýtajte sa študentov, prečo bola plechovka rozdrvená
Všimnite si, ak majú študenti nejaké nápady o tom, čo sa stalo s plechovkou. V tejto fáze nesúhlaste s ich odpoveďami ani ich neobviňujte. Prijmite každú myšlienku a požiadajte študentov, aby vysvetlili svoje myšlienkové pochody.
Krok 2. Pomôžte študentom premýšľať o variáciách v experimente
Požiadajte študentov, aby robili nové experimenty, aby otestovali svoje nápady, a spýtajte sa ich, čo si myslia, že sa stane pred novým experimentom. Ak nemôžu myslieť na nový experiment, pomôžte im. Tu je niekoľko variácií, ktoré môžu byť užitočné:
- Ak si študent myslí, že voda (nie vlhkosť) v plechovke je dôvodom, prečo sa plechovka rozbije, nechajte ho naplniť vodou celú plechovku a sledujte, či sa plechovka nerozbije.
- Skúste rovnaký experiment so silnejšou nádobou. Silnejšie materiály sa budú rozpadať dlhšie, čo poskytne ľadovej vode viac času na naplnenie plechovky.
- Skúste plechovku chvíľu vychladnúť, než ju vložíte do ľadovej vody. To spôsobí, že v plechovke bude obsiahnutých viac vzduchu, takže drvenie bude menej závažné.
Krok 3. Vysvetlite teóriu tohto experimentu
Informácie v časti Ako to funguje, poučte študentov, prečo sa plechovky nerozbijú. Opýtajte sa ich, či tieto informácie zodpovedajú myšlienke, s ktorou prišli počas experimentu.
Tipy
Ponorte plechovku do vody pomocou klieští a nenechajte ju spadnúť
Pozor
- Plechovka a voda v nej budú horúce. Nechajte publikum vycúvať, keď je plechovka prevrátená vo vode, aby ste sa nezranili kvôli horúcim špliechaniam.
- Staršie deti (vo veku 12+) to môžu zvládnuť samy, ale iba pod dohľadom dospelej osoby! Nikdy nedovoľte, aby demonštrovalo viac ako jedna osoba, pokiaľ nie je prítomný viac ako jeden nadriadený.
