Hoe een blikje met luchtdruk te verpletteren

Je kunt een frisdrank pletten, kan niets meer gebruiken dan een warmtebron en een kom met water. Dit is een grote visuele demonstratie van enkele eenvoudige wetenschappelijke principes, inclusief luchtdruk en het concept van een vacuüm. Het experiment kan worden uitgevoerd door leraren als een demonstratie, of door volwassen studenten onder toezicht.

Stappen

Deel 1 van 3:
Een frisdrankje crushing
  1. Titel afbeelding Crush a CAN met luchtdruk Stap 1
1. Giet een beetje water in een lege soda kan. Spoel een frisdrankje met water en laat ongeveer 15-30 milliliter (1.0-2.0 US TBSP) van water in de bodem van het blik. Als u geen meetlepel heeft, giet u net genoeg water in om de onderkant van het blikje te bedekken.
  • Titel afbeelding Crush a CAN met luchtdruk Stap 2
    2. Bereid een kom ijswater voor. Vul een kom met koud water en ijs, of met water dat in een koude koelkast is bewaard. Een kom diep genoeg om het blik te houden kan het gemakkelijker maken om het experiment uit te voeren, maar het is niet nodig. Een heldere kom maakt het gemakkelijker om te zien hoe het kan worden verpletterd.
  • Titel afbeelding Crush A CAN met luchtdruk Stap 3
    3. KRIJG SPLASH-BEVESTE GOGGLES EN TONGS. In dit experiment verwarmt u deze frisdrank tot het water in de binnenkant kookt, en vervolgens snel bewegen. Iedereen in de buurt zou een splash-proof-bril moeten dragen in het geval dat heet water naar hun ogen wordt gesproeid. Je hebt ook een paar tang nodig om het hete blik te pakken zonder jezelf te verbranden, draai het dan ondersteboven in de kom ijswater. Oefen het oppakken van het blik met de tang, dus je weet zeker dat ze het blikje stevig kunnen oppakken.
  • Ga alleen door met toezicht op volwassenen.
  • Titel afbeelding Crush A CAN met luchtdruk Stap 4
    4. Verwarm het blik op het fornuis. Plaats de frisdrankje rechtop op een kachelbrander en draai vervolgens de warmte-instelling op laag. Laat het water buiten het blikje koken, borrelen en laat waterdamp voor ongeveer dertig seconden.
  • Als u iets vreemds of metaal ruikt, ga dan meteen naar het volgende gedeelte. Het water heeft mogelijk weggekookt, of de warmte kan te hoog zijn geweest, waardoor de inkt of aluminium op het blikje smelten.
  • Als uw fornuis-brander de soda niet kan ondersteunen, gebruik dan een kookplaat of gebruik een tang met hittebestendige handgrepen om de frisdrank te houden over de kachel.
  • Titel afbeelding Crush a CAN met luchtdruk Stap 5
    5. Gebruik de tang om de hete kan ondersteboven in het koude water. Houd de tang vast met je palm naar boven gericht. Gebruik de tang om het blikje op te halen en draai het dan snel over het bad van de koude water, het plunging van de blik in de kom met water.
  • Wees voorbereid op een hard geluid, want het blikje wordt snel verpletterd! Vanwege het geluid, vermijd het uitvoeren van het experiment rond kinderen jonger dan de kleuterleeftijd.
  • Deel 2 van 3:
    Hoe het werkt
    1. Titel afbeelding Crush A CAN met luchtdruk Stap 6
    1. Meer informatie over luchtdruk. De lucht om je heen drukt tegen jou en elk ander object, met een druk zo hoog als 101 kPa (14.7 pond per vierkante inch) wanneer u op zeespiegel bent. Dit zou normaal genoeg zijn om een ​​blik op zichzelf te verpletteren, of zelfs een persoon! Dit gebeurt niet omdat de lucht in de frisdrank kan (of het materiaal in uw lichaam) naar buiten duwt met gelijke druk, en omdat de luchtdruk "annuleert zichzelf" door op ons evenveel van elke richting te duwen.
  • Titel afbeelding Crush A CAN met luchtdruk Stap 7
    2. Zoek uit wat er gebeurt als je het blikje water verwarmt. Wanneer het water in het blikje kookt, kun je zien dat het water begint te ontsnappen als kleine druppeltjes in de lucht of stoom. Sommige van de lucht in het blik wordt uitgeduwd als dit gebeurt, om ruimte te maken voor de uitbreidende wolk van waterdruppels.
  • Ondanks het blikje verliezen van een deel van de lucht erin, wordt het nog niet verpletterd, omdat de waterdamp die de plaats van de lucht nam in plaats daarvan vanuit de binnenkant duwen.
  • In het algemeen verwarmt hoe meer u een vloeistof of een gas verwarmt, hoe meer het uitbreidt. Als het een afgesloten container is, zodat het niet kan uitzetten, oefent het meer druk uit. Dit staat bekend als de wet van Gay-Lussac.
  • Titel afbeelding Crush a CAN met luchtdruk Stap 8
    3. Begrijp hoe het kan worden verpletterd. Wanneer het blikje op zijn kop is gedraaid in het ijswater, verandert de situatie op twee manieren. Ten eerste is het blik niet langer open voor de lucht, omdat water de opening blokkeert. Ten tweede, de waterdamp in het kan snel afkoelen. De waterdamp krimpt opnieuw tot het oorspronkelijke volume, de kleine hoeveelheid water aan de onderkant van het blik. Plots heeft het grootste deel van de ruimte in het blik helemaal niets in - niet eens lucht! De lucht die van de buitenkant van het blik van de blik heeft gedrukt, heeft plotseling niets aan de andere kant om het te weerstaan, dus het verplettert het blik innerlijk.
  • Ruimte die er niets in heeft, wordt een vacuüm.
  • Titel afbeelding Crush a CAN met luchtdruk Stap 9
    4. Bekijk het blikje dicht om nog een effect van het experiment te ontdekken. Het uiterlijk van een vacuüm of lege ruimte, in het blikje heeft een ander effect, behalve dat het kan worden verpletterd. Bekijk het blikje voorzichtig terwijl je het in het water zakken, en opnieuw terwijl je het optilt. Je merkt misschien een kleine hoeveelheid water opgezogen in het blikje en druppelt dan weer uit. Dit komt omdat de waterdruk tegen de opening van het blikje duwt, maar alleen hard genoeg om een ​​beetje van het blik te vullen voordat het aluminium wordt verpletterd.
  • Deel 3 van 3:
    Studenten helpen van het experiment
    1. Titel afbeelding Crush a CAN met luchtdruk Stap 10
    1. Vraag de studenten waarom het blikje is verpletterd. Kijk of de studenten ideeën hebben over wat er met het blikje is gebeurd. Bevestig of weigeren geen enkele van de antwoorden in deze fase. Erken elk idee en vraag de studenten om hun denkproces uit te leggen.
  • Titel afbeelding Crush a CAN met luchtdruk Stap 11
    2. Help de studenten met variaties op het experiment. Vraag de studenten om met nieuwe experimenten te komen om hun ideeën te testen en vragen hen wat ze denken voordat ze het nieuwe experiment uitvoeren. Als ze problemen hebben met een nieuw experiment, help ze hen eruit. Hier zijn een paarvariaties die nuttig kunnen zijn:
  • Als een student denkt dat het water (niet de waterdamp) in het blikje verantwoordelijk is dat het verpletterd wordt, vullen de studenten een hele blik met water en kijken of het wordt verpletterd.
  • Probeer hetzelfde experiment met een stevige container. Het zwaardere materiaal moet langer duren om te worden verpletterd, wat het ijswater meer tijd geeft om het te vullen.
  • Probeer het kan een korte tijd afkoelen voordat het in het ijsbad zet. Dit zal resulteren in meer lucht aanwezig in het blik en dus minder ernstig verbrijzeling.
  • Titel afbeelding Crush a CAN met luchtdruk Stap 12
    3. Leg de theorie achter het experiment uit. Gebruik de informatie in de manier waarop het werkt om de studenten te leren waarom het blikje is verpletterd. Vraag ze of dat komt overeen met wat ze in hun experimenten kwamen.
  • Video

    Door deze service te gebruiken, kan sommige informatie worden gedeeld met YouTube.

    Tips

    Verlaag het blik in het water met de tang, in plaats van het te laten vallen.

    Waarschuwingen

    Oudere kinderen (leeftijd 12+) kunnen mogelijk de activiteit zelf doen, maar enkel en alleen Onder volwassen toezicht! Laat nooit meer dan één persoon de demonstratie tegelijk doen, tenzij er meer dan één promotor aanwezig is.
  • Het blik en het water binnenin zullen heet zijn. Laat deelnemers terugstaan, omdat het blik in het water wordt omgedraaid, om te voorkomen dat je gewond bent van warm waterspray.
  • Dingen die je nodig hebt

    • Lege aluminium soda blikjes
    • Tang groot genoeg om de warme blikjes comfortabel aan
    • Fornuis, kookplaat of bunsen-brander
    • Kom koud water
    Deel in het sociale netwerk:
    Vergelijkbaar