Voit murskata soodatölkin pelkällä lämmönlähteellä ja kulholla vettä. Tämä on visuaalinen esitys joistakin yksinkertaisista tieteellisistä periaatteista, mukaan lukien veden paine ja tyhjiön käsite. Näitä kokeita voi suorittaa opettaja esittelemällä tai vanhemmat opiskelijat valvonnassa.
Vaihe
Osa 1/3: Soodapurkkien murskaus
Vaihe 1. Kaada vettä tyhjään soodatölkkiin
Huuhtele soodatölkki vedellä ja jätä tölkkiin noin 15-30 ml (1-2 ruokalusikallista) vettä. Jos sinulla ei ole ruokalusikallista, kaada vain niin paljon vettä, että se peittää tölkin pohjan.
Vaihe 2. Valmista kulho jäävettä
Täytä kulho kylmällä vedellä ja jäällä tai jääkaapissa jäähdytetyllä vedellä. Kulho, joka on riittävän syvä purkin upottamiseen, tekee kokeesta helpompaa, mutta ei pakollista. Puhdas kulho helpottaa tölkin murenemista.
Vaihe 3. Ota roiskeveden kestävät lasit ja pidikkeet
Tässä kokeessa lämmität tätä soodapurkkia, kunnes siinä oleva vesi kiehuu, ja siirrät sen sitten nopeasti. Kaikkien lähellä olevien oli käytettävä roiskevesisuojaimia, jos kuumaa vettä roiskui silmiin. Tarvitset myös pihdit poimiaksesi kuuman tölkin polttamatta itseäsi, ja käännä se sitten kulhoon jäävettä. Harjoittele tölkkien poimimista pihdeillä, jotta voit varmasti noutaa ne tukevasti.
Jatka vain aikuisen valvonnassa
Vaihe 4. Kuumenna tölkki liedellä
Aseta tölkki soodaa suoraan liesi päälle ja käännä sitten lämpöasetus matalaksi. Anna veden kiehua tölkin ulkopuolella, kuplivaa ja anna höyryn pois noin 30 minuutin ajan.
- Jos haistat jotain outoa tai metallista, siirry välittömästi seuraavaan osaan. Vesi voi kiehua tai lämpö on liian korkea, jolloin muste tai alumiini tölkissä sulaa.
- Jos liesi ei voi lämmittää soodatölkkiä, käytä keittolevyä tai käytä pihtejä, joissa on kuumuutta kestävät kahvat, jotta soodatölkki pysyy liedellä.
Vaihe 5. Käännä kuuma tölkki kylmässä vedessä pihdeillä
Pidä puristinta kämmenesi ylöspäin. Nosta purkki pihdeillä ja käännä se nopeasti kylmän veden päälle ja upota tölkki vesikulhoon.
Valmistaudu kovaan paukkuun, koska tölkki rikkoutuu nopeasti
Osa 2/3: Näin se toimii
Vaihe 1. Tutustu ilmanpaineeseen
Ympäröivä ilma puristaa sinua ja kaikkea muuta paineella 101 kPa (14,7 kiloa neliötuumaa kohden), kun olet merenpinnan tasolla. Tämä paine riittää yleensä purkamaan tölkin tai jopa ihmisen! Näin ei tapahdu, koska soodapurkin ilma (tai mikä tahansa muu aine kehossasi) työntyy ulos samalla paineella ja koska ilmanpaine haihduttaa sen painamalla meitä kaikkiin suuntiin tasaisesti.
Vaihe 2. Selvitä, mitä tapahtuu, kun lämmität vesipurkin
Kun tölkin vesi kiehuu, näet veden alkavan lähteä purkista vesipisaroina tai höyrynä. Osa tölkin ilmasta työnnetään kiehuessaan ulos, jotta tilaa laajeneville vesipisaroille.
- Vaikka tölkki oli menettänyt ilmaa sisältä, se ei ollut vielä särkynyt, koska ilmassa oleva kosteus puristi sisältä.
- Yleensä mitä enemmän lämmität nestettä tai kaasua, sitä enemmän se laajenee. Jos se on suljetussa astiassa, joten se ei laajene, neste tai kaasu puristuu entisestään.
Vaihe 3. Ymmärrä murskattujen tölkkien prosessi
Kun tölkki käännetään jäävedessä, tilanne muuttuu kahdella tavalla. Ensinnäkin tölkki ei ole enää kosketuksissa ilman kanssa, koska vesi estää aukon. Toiseksi tölkin kosteus voi jäähtyä nopeasti. Vesihöyry kutistuu jälleen alkuperäiseen tilavuuteensa, jolloin siitä tulee vesimäärä tölkin pohjassa. Yhtäkkiä huone tyhjeni - ei edes ilmaa! Ilma, joka oli puristanut tölkin ulkopuolelta, ei yhtäkkiä saanut painetta sisältä, mikä tuhosi sisäpuolen.
Tilaa, jossa ei ole mitään, kutsutaan tyhjiö.
Vaihe 4. Katso tarkasti tölkistä muita kokeilun vaikutuksia
Tyhjiön tai tyhjän tilan esiintymisellä tölkissä on jokin muu vaikutus kuin purkin särkyminen. Katso tölkkiä huolellisesti upottaessasi sen veteen ja nosta se sitten ylös. Saatat huomata, että vettä pääsee purkkiin ja tippuu sitten uudelleen ulos. Tämä johtuu siitä, että veden paine painaa tölkin reikiä, mutta vain vähän voi täyttää tölkin ennen kuin alumiini hajoaa.
Osa 3/3: Opiskelijoiden auttaminen oppimaan kokeista
Vaihe 1. Kysy oppilailta, miksi tölkki murskattiin
Huomaa, onko oppilailla ideoita siitä, mitä tölkille tapahtui. Älä hyväksy tai syytä heidän vastauksiaan tässä vaiheessa. Hyväksy jokainen idea ja pyydä oppilaita selittämään ajatusprosessinsa.
Vaihe 2. Auta oppilaita miettimään kokeilun vaihteluita
Pyydä oppilaita tekemään uusia kokeita testatakseen ideoitaan ja kysy mitä he ajattelevat tapahtuvan ennen kuin he tekevät uuden kokeilun. Jos he eivät voi ajatella uutta kokeilua, auta heitä. Tässä muutamia muunnelmia, joista voi olla hyötyä:
- Jos oppilas katsoo, että tölkin vesi (ei kosteus) on syy tölkin rikkoutumiseen, anna oppilaan täyttää koko tölkki vedellä ja katso, jos tölkki hajoaa.
- Kokeile samaa kokeilua vahvemman astian kanssa. Vahvempien materiaalien hajoaminen kestää kauemmin, mikä antaa jäävedelle enemmän aikaa tölkin täyttämiseen.
- Yritä jäähdyttää tölkki jonkin aikaa ennen kuin laitat sen jääveteen. Tällöin tölkki sisältää enemmän ilmaa, jolloin murskaus on lievempää.
Vaihe 3. Selitä tämän kokeilun teoria
Käytä miten se toimii -osiossa olevia tietoja opettamaan oppilaille, miksi tölkit hajoavat. Kysy heiltä, sopivatko nämä tiedot siihen ajatukseen, jonka he keksivät kokeilun aikana.
Vinkkejä
Upota tölkki veteen pihdeillä äläkä pudota sitä
Varoitus
- Tölkki ja siinä oleva vesi tuntuvat kuumilta. Pyydä yleisöä takaisin, kun tölkki käännetään vedessä, välttääksesi loukkaantumasta kuumilta roiskeilta.
- Vanhemmat lapset (yli 12 -vuotiaat) voivat tehdä tämän yksin, mutta vain aikuisen valvonnassa! Älä koskaan anna useamman kuin yhden henkilön esiintyä, ellei useampi kuin yksi esimies ole läsnä.
