Jūs varat sasmalcināt sodas kannu tikai ar siltuma avotu un ūdens bļodu. Tas ir vizuāls dažu vienkāršu zinātnes principu demonstrējums, ieskaitot ūdens spiedienu un vakuuma jēdzienu. Šos eksperimentus skolotājs var veikt kā paraugdemonstrējumu vai vecāko klašu skolēni uzraudzībā.
Solis
1. daļa no 3: Sodas kannas
1. solis. Ielejiet ūdeni tukšā sodas kannā
Noskalojiet soda kannu ar ūdeni un atstājiet kannā apmēram 15-30 ml (1-2 ēdamkarotes) ūdens. Ja jums nav ēdamkarotes, vienkārši ielejiet tik daudz ūdens, lai pārklātu kārbas dibenu.
Solis 2. Sagatavojiet bļodu ar ledus ūdeni
Piepildiet trauku ar aukstu ūdeni un ledu vai ar ledusskapī atdzesētu ūdeni. Bļoda, kas ir pietiekami dziļa, lai to iegremdētu, eksperimentu padarīs vieglāku, bet ne obligātu. Tīra bļoda ļaus jums vieglāk redzēt kārbas drupināšanu.
Solis 3. Paņemiet pret šļakatām aizsargātas brilles un skavas
Šajā eksperimentā jūs sildīsiet šo soda kārbu, līdz tajā esošais ūdens vārās, un pēc tam ātri pārnesiet to. Ikvienam tuvumā nācās valkāt aizsargbrilles, ja karstā ūdens izšļakstās acīs. Jums būs vajadzīgas arī knaibles, lai paņemtu karstu kārbu, nededzinot sevi, un pēc tam apgrieziet to ledus ūdens bļodā. Praktizējiet kārbu pacelšanu ar knaiblēm, lai jūs būtu pārliecināts, ka varat tās stingri uzņemt.
Turpiniet tikai pieaugušo uzraudzībā
Solis 4. Uzkarsējiet kannu uz plīts
Novietojiet sodas kannu tieši virs plīts, pēc tam pagrieziet siltuma iestatījumu uz zemu. Ļaujiet ūdenim vārīties ārpus kārbas, burbuļot un izlaist tvaiku apmēram 30 minūtes.
- Ja jūtat kaut ko dīvainu vai metālisku, nekavējoties pārejiet pie nākamās sadaļas. Ūdens var vārīties vai karstums ir pārāk augsts, un tinte vai alumīnijs kārbā var izkausēt.
- Ja jūsu plīts nevar sildīt sodas kannu, izmantojiet sildvirsmu vai izmantojiet knaibles ar karstumizturīgiem rokturiem, lai noturētu sodas kannu uz plīts.
5. solis. Izmantojiet knaibles, lai auksto ūdeni uzsistu karstu kārbu
Turiet skavu ar plaukstu uz augšu. Izmantojiet knaibles, lai paņemtu kārbu, tad ātri pagrieziet to virs aukstā ūdens, iemērcot bundžu ūdens bļodā.
Gatavojieties skaļam sprādzienam, jo kanna ātri saplīst
2. daļa no 3: kā tas darbojas
1. solis. Uzziniet par gaisa spiedienu
Ap jums esošais gaiss saspiež jūs un visu pārējo ar 101 kPa (14,7 mārciņas uz kvadrātcollu) spiedienu, atrodoties jūras līmenī. Ar šo spiedienu parasti pietiek, lai sagrautu kārbu vai pat cilvēku! Tas nenotiek tāpēc, ka sodas kannas gaiss (vai jebkura cita viela jūsu ķermenī) tiek izspiests ar tādu pašu spiedienu, un tāpēc, ka gaisa spiediens to izkliedē, vienādi spiežot uz mums visos virzienos.
2. solis. Uzziniet, kas notiek, sildot ūdens kannu
Kad ūdens kārbā vārās, jūs varat redzēt, ka ūdens sāk iziet no kārbas kā ūdens pilieni gaisā vai tvaiks. Daļa no kārbā esošā gaisa vāroties tiek izspiesta, lai atbrīvotos no izplešanās ūdens pilieniem.
- Pat ja kanna bija zaudējusi gaisu iekšpusē, tā vēl nebija saplīsusi, jo gaisā esošais mitrums izspieda no iekšpuses.
- Parasti, jo vairāk jūs sildāt šķidrumu vai gāzi, jo vairāk tas izplešas. Ja tas atrodas slēgtā traukā, tāpēc tas neizplešas, šķidrums vai gāze saspiež vēl vairāk.
Solis 3. Izprotiet sasmalcināto kārbu procesu
Kad kannu apgāž ledus ūdenī, situācija mainās divos veidos. Pirmkārt, kanna vairs nav saskarē ar gaisu, jo ūdens bloķē atveri. Otrkārt, mitrums bundžā var ātri atdzist. Ūdens tvaiki atkal sarūk līdz sākotnējam tilpumam, kļūstot par ūdens daudzumu kannas apakšā. Pēkšņi istaba kļuva tukša - pat ne gaisa! Gaiss, kas spieda no kannas ārpuses, pēkšņi nebija spiediena no iekšpuses, tādējādi iznīcinot iekšpusi.
Telpu, kurā nav nekā, sauc vakuums.
4. solis. Cieši apskatiet kārbu, lai uzzinātu citus šī eksperimenta efektus
Vakuuma vai tukšas vietas parādīšanās kārbā var ietekmēt tikai to, ka kārba saplīst. Rūpīgi vērojiet kārbu, kad to iegremdējat ūdenī, un pēc tam paceliet to uz augšu. Jūs varat pamanīt, ka nedaudz ūdens nokļūst kannā un pēc tam atkal izplūst. Tas ir tāpēc, ka ūdens spiediens piespiež kannas caurumus, bet maz var piepildīt kannu, pirms alumīnijs sadalās.
3. daļa no 3: Palīdzēt studentiem mācīties no eksperimentiem
Solis 1. Pajautājiet studentiem, kāpēc kanna tika saspiesta
Ievērojiet, vai studentiem ir kādas idejas par to, kas notika ar kannu. Nepiekrītiet vai vainojiet viņu atbildes šajā posmā. Pieņemiet katru ideju un lūdziet studentus izskaidrot savus domāšanas procesus.
2. Palīdziet studentiem domāt par eksperimenta variācijām
Palūdziet studentiem veikt jaunus eksperimentus, lai pārbaudītu savas idejas, un pajautājiet, kas, viņuprāt, notiks pirms jaunā eksperimenta veikšanas. Ja viņi nevar izdomāt jaunu eksperimentu, palīdziet viņiem. Šeit ir dažas variācijas, kas var būt noderīgas:
- Ja students uzskata, ka kārbas ūdens (nevis mitrums) ir kārbas plīsumu cēlonis, ļaujiet studentam piepildīt visu bundžu ar ūdeni un noskatīties, vai kārba saplīst.
- Izmēģiniet to pašu eksperimentu ar spēcīgāku trauku. Spēcīgāku materiālu sadalīšanās prasīs ilgāku laiku, kas ledus ūdenim dos vairāk laika, lai piepildītu kannu.
- Pirms ievietošanas ledus ūdenī, mēģiniet kādu laiku atdzist. Tādējādi kārbā būs vairāk gaisa, lai sasmalcināšana būtu mazāk smaga.
3. Izskaidrojiet šī eksperimenta teoriju
Izmantojiet sadaļā Kā tas darbojas informāciju, lai iemācītu studentiem, kāpēc kārbas saplīst. Pajautājiet viņiem, vai šī informācija atbilst idejai, ko viņi nāca klajā eksperimenta laikā.
Padomi
Iegremdējiet kannu ūdenī, izmantojot knaibles, un nenometiet to
Brīdinājums
- Bundža un tajā esošais ūdens jutīsies karsti. Lieciet auditorijai atkāpties, kad kārba ir apgriezta ūdenī, lai izvairītos no ievainojumiem no karstuma šļakatām.
- Vecāki bērni (vecāki par 12 gadiem) to var izdarīt vieni, bet tikai pieaugušo uzraudzībā! Nekad neļaujiet demonstrēt vairāk kā vienai personai, ja nav klāt vairāk nekā viens vadītājs.
