Jak rozdrtit plechovku tlakem vzduchu

Plechovku na sodu můžete rozdrtit pouze pomocí zdroje tepla a misky s vodou. Toto je skvělá vizuální ukázka některých jednoduchých vědeckých principů, včetně tlaku vzduchu a konceptu vakua. Experiment mohou provádět učitelé jako ukázka nebo dospělí studenti pod dohledem.



Část 1 ze 3: Rozdrcení plechovky od sody

  1. Obrázek s názvem Rozdrtit plechovku tlakem vzduchu Krok 1

    1 Nalijte trochu vody do prázdné plechovky od sody. Vypláchněte plechovku sody vodou a na dně plechovky ponechte přibližně 15–30 mililitrů (1,0–2,0 US lžíce) vody. Pokud nemáte odměrku, nalijte jen tolik vody, aby zakryla dno plechovky.
  2. Obrázek s názvem Rozdrtit plechovku tlakem vzduchu Krok 2

    2 Připravte si misku ledové vody. Naplňte misku studenou vodou a ledem nebo vodou, která byla uchovávána ve studené chladničce. Miska dostatečně hluboká na to, aby pojala plechovku, by mohla usnadnit provádění experimentu, ale není to nutné. Průhledná mísa usnadní sledování drcení plechovky.
  3. Obrázek s názvem Rozdrtit plechovku tlakem vzduchu Krok 3

    3 Získejte brýle a kleště odolné proti stříkající vodě. V tomto experimentu budete tuto plechovku sody ohřívat, dokud se voda v ní nevaří, a poté ji rychle pohybovat. Všichni v blízkosti by měli mít ochranné brýle proti stříkající vodě pro případ, že by jim do očí stříkala horká voda. Budete také potřebovat pár kleští, abyste uchopili horkou plechovku, aniž byste se popálili, a poté ji otočte dnem vzhůru do misky s ledovou vodou. Procvičte si zvedání plechovky kleštěmi, abyste si byli jisti, že plechovku dokáží pevně uchopit.
    • Pokračujte pouze pod dohledem dospělé osoby.
  4. Obrázek s názvem Rozdrtit plechovku tlakem vzduchu Krok 4

    4 Zahřejte plechovku na sporáku. Umístěte plechovku sody kolmo na sporák a poté zapněte nastavení ohřevu na minimum. Nechte vodu vařit mimo plechovku, bublajte a vypouštějte vodní páru asi třicet sekund.
    • Pokud cítíte něco zvláštního nebo kovového, okamžitě přejděte k další části. Voda se mohla odpařit, nebo bylo teplo příliš vysoké, což způsobilo, že se inkoust nebo hliník na plechovce rozpustily.
    • Pokud váš kamna hořák nemůže podporovat plechovku na sodovku, použijte plotýnku nebo použijte kleště s žáruvzdornými držadly a přidržte plechovku sody nad kamny.
  5. Obrázek s názvem Rozdrtit plechovku tlakem vzduchu Krok 5

    5 Pomocí kleští otočte horkou plechovku dnem vzhůru do studené vody. Držte kleště dlaní nahoru. Pomocí kleští vezměte plechovku, poté ji rychle otočte nad studenou vodní lázní a plechovku ponořte do misky s vodou.
    • Buďte připraveni na hlasitý hluk, protože plechovka se rychle rozdrtí! Kvůli zvuku se vyhněte provádění experimentu kolem dětí mladších než školka.
    reklama

Část 2 ze 3: Jak to funguje

  1. Obrázek s názvem Rozdrtit plechovku tlakem vzduchu Krok 6

    1 Další informace o tlaku vzduchu. Vzduch kolem vás tlačí proti vám a všem dalším předmětům, když jste na hladině moře, tlak až 101 kPa (14,7 liber na čtvereční palec). To by normálně stačilo na rozdrcení plechovky samotné nebo dokonce osoby! To se nestává, protože vzduch uvnitř sody (nebo materiál uvnitř vašeho těla) tlačí ven stejným tlakem a protože tlak vzduchu se „ruší“ tím, že na nás tlačí ze všech směrů stejně.
  2. Obrázek s názvem Rozdrtit plechovku tlakem vzduchu Krok 7

    2 Zjistěte, co se stane, když ohřejete plechovku vody. Když voda v plechovce vře, můžete vidět, jak voda začíná unikat jako malé kapičky vzduchu nebo páry. Když se to stane, část vzduchu v plechovce se vytlačí, aby se vytvořil prostor pro rozšiřující se oblak vodních kapiček.
    • Navzdory tomu, že plechovka ztratí část vzduchu uvnitř, ještě se nerozmačká, protože vodní pára, která nahradila vzduch, místo toho tlačí zevnitř.
    • Obecně platí, že čím více zahřejete kapalinu nebo plyn, tím více se rozpíná. Pokud se jedná o uzavřený kontejner, aby se nemohl stále rozpínat, vyvíjí větší tlak. Toto je známé jako Gay-Lussacův zákon.
  3. Obrázek s názvem Rozdrtit plechovku tlakem vzduchu, krok 8

    3 Pochopte, jak se plechovka rozdrtí. Když se plechovka v ledové vodě otočí dnem vzhůru, situace se změní dvěma způsoby. Za prvé, plechovka již není otevřená do vzduchu, protože voda blokuje otvor. Za druhé, vodní pára uvnitř plechovky se opět rychle ochladí. Vodní pára se opět zmenší na svůj původní objem, malé množství vody na dně plechovky. Najednou většina prostoru uvnitř plechovky nemá vůbec nic - dokonce ani vzduch! Vzduch, který celou dobu tlačil z vnější strany plechovky, najednou na druhé straně nemá nic, co by mu odolalo, a tak plechovku rozdrtí dovnitř.
    • Prostor, který v sobě nic nemá, se nazývá a vakuum .
  4. Obrázek s názvem Rozdrtit plechovku tlakem vzduchu Krok 9

    4 Pečlivě sledujte plechovku, abyste objevili ještě jeden účinek experimentu. Vzhled vakua nebo prázdného prostoru uvnitř plechovky má kromě způsobení rozdrcení plechovky ještě jeden účinek. Pečlivě sledujte plechovku, jak ji spouštíte do vody, a znovu, když ji vytahujete. Můžete si všimnout, že se do plechovky nasaje malé množství vody a pak zase vytéká. Důvodem je, že tlak vody tlačí proti otevření plechovky, ale je dostatečně tvrdý, aby naplnil malou část plechovky před rozdrcením hliníku. reklama

Část 3 ze 3: Pomáháme studentům učit se z experimentu

  1. Obrázek s názvem Rozdrtit plechovku tlakem vzduchu Krok 10

    1 Zeptejte se studentů, proč byla plechovka rozdrcena. Zjistěte, zda mají studenti nějaké představy o tom, co se s plechovkou stalo. V této fázi nepotvrďte ani nevyvracejte žádnou z odpovědí. Potvrďte každou myšlenku a požádejte studenty, aby vysvětlili svůj myšlenkový postup.
  2. Obrázek s názvem Rozdrtit plechovku tlakem vzduchu Krok 11

    2 Pomozte studentům přijít s variacemi experimentu. Požádejte studenty, aby přišli s novými experimenty, aby otestovali své nápady, a zeptejte se jich, co si myslí, že se stane, než nový experiment provedou. Pokud mají problém přijít s novým experimentem, pomozte jim. Zde je několik variant, které mohou být užitečné:
    • Pokud si student myslí, že za jeho rozdrcení může voda (ne vodní pára) uvnitř plechovky, nechte studenty naplnit celou plechovku vodou a zjistěte, zda je rozdrcena.
    • Zkuste stejný experiment s robustnějším kontejnerem. Těžší materiál by měl být rozdrcen déle, což poskytne ledové vodě více času na jeho naplnění.
    • Zkuste nádobu nechat krátce vychladnout, než ji dáte do ledové lázně. To bude mít za následek, že v plechovce bude přítomno více vzduchu, a tedy méně závažné drcení.
  3. Obrázek s názvem Rozdrtit plechovku tlakem vzduchu Krok 12

    3 Vysvětlete teorii experimentu. Pomocí informací v části Jak to funguje, naučte studenty, proč byla plechovka rozdrcena. Zeptejte se jich, zda to odpovídá tomu, s čím přišli ve svých experimentech. reklama

Komunitní otázky a odpovědi

Vyhledávání Přidat novou otázku
  • Otázka Jaký je účel tohoto experimentu? Meredith Juncker, PhD
    Vědecký výzkumník Meredith Juncker je doktorandem v oboru biochemie a molekulární biologie v Louisiana State University Health Sciences Center. Její studie jsou zaměřeny na bílkoviny a neurodegenerativní onemocnění. Meredith Juncker, PhD Vědecký výzkumník Expertní odpověď Účelem tohoto experimentu je demonstrovat fázové změny (voda na páru) a účinek nevyváženého tlaku (kondenzace páry, způsobující vakuum uvnitř plechovky = nevyvážený tlak).
  • Otázka Můžeme ohřívat plechovku na hořáku? Meredith Juncker, PhD
    Vědecký výzkumník Meredith Juncker je doktorandem v oboru biochemie a molekulární biologie v Louisiana State University Health Sciences Center. Její studie jsou zaměřeny na bílkoviny a neurodegenerativní onemocnění. Meredith Juncker, PhD Vědecký výzkumník Expertní odpověď Ano. Jen dávejte pozor, abyste ji udrželi na nižší teplotě, abyste nerozpustili plechovku!
  • Otázka Místo ohřívání plechovky na kamnech ji mohu dát na slunce? Ne. Nebude to dost blízko k horku. Muselo by to být mnohem teplejší, takže je to dost horké na to, aby to vytvářelo vodní páru.
  • Otázka Mohu dosáhnout stejného výsledku, když mám v misce teplou vodu a v plechovce studenou vodu? Ne, protože plechovka musí být schopná produkovat vodní páru, aby to skutečně fungovalo.
  • Otázka Proč si myslíte, že množství vody umístěné v plechovce ovlivňuje množství, které plechovka rozdrtí? Důvod, proč to působí, je kvůli množství vodní páry, kterou produkujete. S větším množstvím vody máte vyšší tlak, takže na plechovku bude působit větší síla.
  • Otázka Můžete dosáhnout stejného výsledku vložením prázdné plastové láhve do mrazničky a jejím spuštěním pod horkou vodou? Láhev se bude vzduchem uvnitř rozpínat, takže nevybuchne jako balón.
  • Otázka Poté, co byla plechovka rozdrcena, proč z plechovky vytáhla voda poté, co byla vytažena z vody? Kouřová voda byla natlačena do studené vody a studená voda byla nasávána do plechovky.
  • Otázka Mohu to udělat s lahví s vodou? Ano. Funguje to s lahví s vodou.
Nezodpovězené otázkyPoložit otázku Zbývá 200 znaků Zadejte svoji e -mailovou adresu, abyste dostali zprávu, když bude tato otázka zodpovězena. Předložit
reklama

Video . Při používání této služby mohou být některé informace sdíleny s YouTube.

Tipy

  • Spusťte plechovku kleštěmi do vody, než ji upusťte.

reklama

Varování

  • Starší děti (ve věku 12+) mohou tuto aktivitu zvládnout samy, ale pouze pod dohledem dospělých! Nikdy nedovolte více než jedné osobě provést ukázku najednou, pokud není přítomen více než jeden nadřízený.
  • Plechovka a voda uvnitř budou horké. Nechte účastníky odstoupit, když je plechovka převrácena do vody, aby nedošlo ke zranění sprejem s horkou vodou.
reklama

Věci, které budete potřebovat

  • Prázdné plechovky od hliníkové sody
  • Kleště dostatečně velké, aby pohodlně zvládly horké plechovky
  • Sporák, plotýnka nebo Bunsenův hořák
  • Miska studené vody

Populární Problémy

Zde je několik statistických analýz Roger Federer vs Andy Murray, které vstupují do utkání.



Dnes večer má premiéru osmá a poslední sezóna uznávané komedie Brooklyn Nine-Nine. Zde je několik způsobů, jak jej můžete sledovat online, pokud nemáte kabel.



Je to kletba každého, kdo investuje do sady pěkných ručníků: po opakovaném použití se nakonec stanou stejně drsnými a tuhými jako zbytek ručníků v koupelně. I když může být obtížné dostat ručníky zpět na původní úroveň ...

Předčasný odchod z Citi Open ve Washingtonu by byl pro 20násobného vítěze Major Rafaela Nadala obrovským zklamáním, ale Španěl mu to nenechal zabránit, aby si užil svůj čas v



Kristyna Plíšková ukázala krok příliš daleko pro Svetlanu Kuzněcovovou, protože Češka dosáhla na poslední čtyři z Ladies Open Lugano.



Hubnutí není jen o dietách - musíte také rozhýbat tělo. Zatímco jakékoli cvičení spaluje kalorie a zrychluje váš metabolismus, nalezení správné rovnováhy mezi kardio a silovým tréninkem je důležité, pokud se chcete setkat ...