Hogyan lehet lapítani a kannát légnyomással

Tartalom

Lépések
Rész 1 /3: Hogyan laposítsuk le az alumínium limonádé dobozát
2. rész a 3 -ból: Hogyan működik?
3. rész a 3 -ból: Segíteni a tanulóknak a kísérletezésben
Tippek
Figyelmeztetések
Mire van szükséged

Egy alumínium limonádé konzervet síkíthat csak hőforrással és egy edény vízzel. Ez nagyszerű vizuális bemutatása bizonyos tudományos elveknek, beleértve a légnyomást és a vákuum fogalmát. A kísérletet tanárok vagy középiskolások végezhetik kísérletként irányításuk alatt.

Lépések

Rész 1 /3: Hogyan laposítsuk le az alumínium limonádé dobozát

1 Öntsön vizet egy üres alumíniumdobozba. Öblítse le, és hagyjon körülbelül 15-30 ml (1-2 teáskanál) vizet az alján. Ha nincs mérőkanala, egyszerűen fedje le vízzel az alumínium doboz alját.
2 Készítsen elő egy tál jeges vizet. Töltsön egy edényt hideg vízzel és jéggel, vagy a hűtőszekrényben tárolt vízzel. Célszerű olyan mély tálat venni, amely elfér az egész üvegben - akkor könnyebb lesz kísérletezni -, de ez nem szükséges. Kényelmesebb lesz megfigyelni az edény lapítását egy átlátszó tálon keresztül.
3 Keressen hegesztő védőszemüveget és fogót. Ebben a kísérletben egy alumínium kannát melegít, amíg a víz fel nem forr benne, majd gyorsan átadja. Minden megfigyelőnek és a kísérletezőnek védőszemüveget kell viselnie, ha forró víz kerül a szemükbe. Szüksége lesz fogóra is, hogy bevegye az üveget, hogy ne égesse meg magát, majd fejjel lefelé mártsa egy tál jeges vízbe. Gyakorolja a fogó fogását fogóval, amíg kényelmesen nem fogja meg.
- Csak felnőtt felügyelete mellett folytassa.
4 Melegítse fel az edényt a tűzhelyen. Helyezzen fejjel lefelé egy alumínium kannát az égőre, majd kapcsolja be az alacsony lángot. Hagyja forrni a vizet, forralja fel és engedje ki a gőzt körülbelül 30 másodpercig.
- Ha furcsa vagy fémes szagot észlel, azonnal folytassa a következő lépéssel. Előfordulhat, hogy a víz felforrt, vagy túl sok volt a hő, így a festék vagy az alumínium olvadni kezdett.
- Ha az alumínium doboz nem illeszkedik megfelelően az égőre, használjon elektromos tűzhelyet, vagy tartsa a kannát tűz felett hőálló fogókkal.
5 Fogó segítségével fordítsa a forró üveget fejjel lefelé hideg vízbe. Tartsa a fogót a tenyerével felfelé. Fogjon egy üveget fogóval, gyorsan fordítsa meg egy tál hideg vízzel, és merítse bele.
- Készüljön fel a hangos zajok hallására, mert az üveg elég gyorsan ellaposodhat!

2. rész a 3 -ból: Hogyan működik?

1 Tudja meg, mi a légnyomás. A levegő nyomást gyakorol ránk és bármely más tárgyra, 101 kPa (kilopascal) (1 kg / cm2) erővel, amikor a tengerszinten tartózkodik. És általában ez elég ahhoz, hogy a doboz lelapuljon, vagy akár egy személy! De ez nem történik meg, mert a kannában lévő levegőt (vagy a testünkben lévő anyagot) ugyanazzal az erővel kifelé nyomják, és úgy tűnik, hogy a légnyomás nullázódik, mivel minden oldalról egyenletesen nyom ránk .
2 Tudja meg, mi történik, ha felmelegít egy üveg vizet. Amikor az edényben lévő víz felforr, láthatja, hogyan kezd kis folyékony cseppek formájában "futni" a levegőbe - ezt gőzként ismerjük. A levegő egy részét ekkor kiszorítják a kannából, hogy helyet biztosítsanak a vízcseppek táguló felhőjének.
- Annak ellenére, hogy az edény elveszíti a levegő egy részét, még mindig nem lapul, mert most a gőz veszi át a kiszorított levegő helyét, amely belülről is présel.
- Általában minél többet melegít folyadékot vagy gázt, annál jobban kitágul. Ha zárt tartályban van, és nem tud tágulni, akkor a nyomás nő.
3 Értsd meg, hogyan lapul a doboz. Amikor a konzervdoboz fejjel lefelé hideg vízben áll, a helyzet két irányba változik. Először is, a kannát megfosztják a levegőtől, mivel a lyukat víz akadályozza. Másodszor, a kannában lévő gőz gyorsan lehűl. A vízgőz az eredeti térfogatára préselődik - apró mennyiségű víz a doboz alján. Hirtelen az üvegen belüli tér nagy része egyáltalán nincs - ott még levegő sincs! A kannának a külsejét addig nyomó levegő már nem rendelkezik ellenállással belülről, így befelé lapítja a kannát.
- Olyan teret neveznek, amelyben nincs semmi vákuum.
4 A kísérlet során figyelje meg óvatosan az üveget, és fedezzen fel egy másik hatást. A vákuum vagy üres tér megjelenése a doboz belsejében a lapításon kívül más következménnyel is jár. Nézze meg alaposan az üveget, amikor vízbe meríti, és amikor kiveszi. Észreveheti, hogy egy kis vizet szívnak az üvegbe, majd újra kijön. Ennek oka, hogy a víz a doboz nyílásához nyomódik, de ez a nyomás csak arra elegendő, hogy csak kis helyet töltsön ki az alumínium doboz belsejében, mielőtt lelapul.

3. rész a 3 -ból: Segíteni a tanulóknak a kísérletezésben

1 Kérdezze meg a tanulókat, hogy miért lapos az edény. Nézze meg, van -e gondolata ezzel kapcsolatban. Ne erősítse meg és ne cáfolja a válaszokat ebben a szakaszban. Ismerje fel az egyes ötleteket, és kérje meg a tanulókat, hogy fejtsék ki gondolataikat.
2 Segítsen a diákoknak a kísérletezés magyarázatában. Kérd meg őket, hogy új kísérletekkel álljanak elő ötleteik tesztelésére. Mielőtt új kísérleteket kezdene, kérdezze meg tőlük, hogy szerintük mi fog történni a folyamat során. Ha nehezen jutnak új élményekhez, menj a segítségre. Íme néhány lehetőség, amelyek hasznosak lehetnek:
- Ha a tanuló úgy gondolja, hogy az edény belsejében lévő víz (és nem a gőz) felelős a lapításért, akkor töltse fel az egész üveget vízzel, és nézze meg, deformálódik -e.
- Próbálja meg ugyanezt a kísérletet egy merevebb tartállyal. Az erősebb anyag tovább lapul, és jeges víznek ad időt a tartály feltöltésére.
- Hagyja az üveget kissé lehűlni, mielőtt jeges vízbe meríti. Ennek eredményeként több levegő lesz a dobozban és kevesebb deformáció.
3 Magyarázza el a kísérlet mögött álló elméletet. Használja a Hogyan működik szakaszban található információkat, hogy segítsen a tanulóknak megérteni, miért lapították el az üveget. Kérdezze meg tőlük, hogy a magyarázat megfelel -e elképzeléseiknek, amelyekhez saját kísérleteiket hozták.

Tippek

Fogókkal mártsa az üveget a vízbe, ne ejtse le.

Figyelmeztetések

Az üveg és a benne lévő víz forró lesz. Álljon a kísérlet résztvevői mögé, mert a kannát a víz alá meríti, hogy ne sérüljön meg a hirtelen forró víz kifröccsenésétől.
A 12 évnél idősebb gyermekek önállóan végezhetik a kísérletet, de csak felnőttek felügyelete alatt! Soha ne engedje, hogy egyszerre több személy végezzen kísérletet, kivéve, ha egynél több vezető is van.