Hur man krossar en burk med lufttryck

Du kan krossa en läsk kan inte använda något mer än en värmekälla och en skål med vatten. Detta är en stor visuell demonstration av några enkla vetenskapliga principer, inklusive lufttryck och begreppet ett vakuum. Experimentet kan utföras av lärare som en demonstration, eller av mogna studenter under tillsyn.

Steg

Del 1 av 3:
Krossa en läskburk
  1. Bild med titeln Krossa en burk med lufttryck Steg 1
1. Häll lite vatten i en tom sodaburk. Skölj en läskburk med vatten och lämna cirka 15-30 milliliter (1.0-2.0 US TBSP) vatten i botten av burken. Om du inte har en mätsked, häll bara tillräckligt med vatten för att täcka buntens botten.
  • Bild med titeln Krossa en burk med lufttryck Steg 2
    2. Förbered en skål med isvatten. Fyll en skål med kallt vatten och is, eller med vatten som har hållits i ett kallt kylskåp. En skål djupt nog för att hålla kan kan göra det lättare att utföra experimentet, men det är inte nödvändigt. En klar skål gör det lättare att titta på kan bli krossad.
  • Bild med titeln Krossa en burk med lufttryck Steg 3
    3. Få stänkskyddade skyddsglasögon och tang. I detta experiment kommer du att värma denna läskburk tills vattnet inuti det kokar och rör sedan snabbt det. Alla i närheten borde ha på sig stänkskyddade skyddsglasögon om varmt vatten sprutas mot ögonen. Du behöver också ett par tang för att ta tag i den heta burken utan att bränna dig själv, sedan vänd det upp och ner i skålen med isvatten. Öva att plocka upp burken med tången så du är säker på att de kan hämta burken.
  • Fortsätt bara med vuxenövervakning.
  • Bild med titeln Krossa en burk med lufttryck Steg 4
    4. Värm burken på spisen. Placera soda kan upprätt på en spisbrännare, vrid sedan värmeinställningen på lågt. Låt vattnet koka utanför burken, bubblar och släpper ut vattenånga i ungefär trettio sekunder.
  • Om du luktar något konstigt eller metalliskt, fortsätt till nästa avsnitt direkt. Vattnet kan ha kokat bort, eller värmen kan ha varit för hög, vilket orsakar att bläcket eller aluminiumet kan smälta.
  • Om din spisbrännare inte kan stödja soda kan du använda en hetplatta, eller använda tang med värmebeständiga handtag för att hålla läsken över kaminen.
  • Bild med titeln Krossa en burk med lufttryck Steg 5
    5. Använd tangarna för att vända den heta burken upp och ner i det kalla vattnet. Håll tången med din handflata vänd uppåt. Använd tangarna för att plocka upp burken, sedan snabbt vända det över det kalla vattenbadet, kasta burken i skålen med vatten.
  • Var beredd på högt ljud eftersom burken snabbt krossas! På grund av ljudet, undvik att utföra experimentet runt barn yngre än dagisålder.
  • Del 2 av 3:
    Hur det fungerar
    1. Bild med titeln Krossa en burk med lufttryck Steg 6
    1. Lär dig om lufttryck. Luften runt dig pressar mot dig och alla andra föremål, med ett tryck så högt som 101 kPa (14.7 pund per kvadrattum) när du är på havsnivå. Detta skulle normalt vara tillräckligt för att krossa en burk i sig, eller till och med en person! Detta händer inte eftersom luften inuti läskan kan (eller materialet inuti kroppen) skjuter utåt med lika tryck, och eftersom lufttrycket "avbryter sig själv" Genom att trycka på oss från alla riktningar lika.
  • Bild med titeln Krossa en burk med lufttryck Steg 7
    2. Ta reda på vad som händer när du värmer vattenkanalen. När vattnet i kan kokar, kan du se att vattnet börjar fly från så lite droppar i luften eller ånga. Några av luften i kan skjutas ut när det händer, för att göra plats för det växande molnet av vattendroppar.
  • Trots att den kan förlora en del av luften inuti det, blir det inte krossat än, eftersom vattendampen som tog platsen för luften trycker på insidan istället.
  • I allmänhet desto mer värmer du en vätska eller en gas, desto mer expanderar den. Om det är en sluten behållare så det inte kan fortsätta expandera, utövar det mer tryck. Detta är känt som Gay-Lussacs lag.
  • Bild med titeln Krossa en burk med lufttryck Steg 8
    3. Förstå hur kan det bli krossat. När burken är upp och ner i isvattnet förändras situationen på två sätt. För det första är burken inte längre öppen för luften, eftersom vatten blockerar öppningen. För det andra kan vattendampen inuti kan snabbt svalna igen. Vattendampen krymper återigen ner till sin ursprungliga volym, den lilla mängden vatten i botten av burken. Plötsligt har det mesta av utrymmet inuti kan inte någonting i det alls - inte ens luft! Den luft som har tryckt från utsidan av burken hela tiden har plötsligt inget på andra sidan för att motstå det, så det krossar burken inåt.
  • Utrymme som inte har något i det kallas a Vakuum.
  • Bild med titeln Krossa en burk med lufttryck Steg 9
    4. Titta på kanna noga för att upptäcka ytterligare en effekt av experimentet. Utseendet på ett vakuum, eller tomt utrymme, inuti burken har en annan effekt förutom att det kan krossas. Titta på burken noga när du sänker den i vattnet, och igen när du lyfter ut det. Du kan märka en liten mängd vatten som sugs upp i burken och sedan sippra ut igen. Detta beror på att vattentrycket trycker mot burkens öppning, men bara tillräckligt hårt för att fylla lite av burken innan aluminiumet krossas.
  • Del 3 av 3:
    Hjälper eleverna att lära av experimentet
    1. Bild med titeln krossa en burk med lufttryck steg 10
    1. Fråga eleverna varför burken krossades. Se om eleverna har några idéer om vad som hände med burken. Bekräfta inte eller neka något av svaren i detta skede. Erkänna varje idé och be eleverna att förklara sin tankeprocess.
  • Bild med titeln Krossa en burk med lufttryck Steg 11
    2. Hjälpa eleverna att komma med variationer på experimentet. Be eleverna att komma med nya experiment för att testa sina idéer, och fråga dem vad de tycker kommer att hända innan de utför det nya experimentet. Om de har problem med att komma fram till ett nytt experiment, hjälp dem ut. Här är ett par variationer som kan vara till hjälp:
  • Om en student tycker att vattnet (inte vattenånga) inuti burken var ansvarig för att det krossas, har eleverna att fylla en hel burk med vatten och se om det krossas.
  • Prova samma experiment med en strängare behållare. Det tyngre materialet bör ta längre tid att krossas, vilket kommer att ge isvatten mer tid att fylla det.
  • Försök att låta kan svalna under en kort stund innan du sätter den i isbadet. Detta kommer att resultera i att mer luft är närvarande i burken, och därmed mindre allvarlig krossning.
  • Bild med titeln Krossa en burk med lufttryck Steg 12
    3. Förklara teorin bakom experimentet. Använd informationen i hur det fungerar avsnittet för att lära eleverna varför burken krossades. Fråga dem om det matchar vad de kom med i sina experiment.
  • Video

    Genom att använda den här tjänsten kan viss information delas med YouTube.

    Tips

    Sänka burken i vattnet med tangarna, snarare än att släppa det.

    Varningar

    Äldre barn (åldrar 12+) kan kunna göra aktiviteten själva, men endast Under vuxenövervakning! Låt aldrig mer än en person göra demonstrationen i taget, om inte det finns mer än en handledare.
  • Burken och vattnet inuti kommer att vara varmt. Har deltagarna står tillbaka, eftersom burken vändes in i vattnet, för att undvika att bli skadad från varmvattenspray.
  • Saker du behöver

    • Tomma aluminium soda burkar
    • Tang som är tillräckligt stora för att bekvämt hantera de heta burkarna
    • Spis, varmplatta eller bunsenbrännare
    • Skål med kallt vatten
    Dela på det sociala nätverket:
    Liknande