Du kan krossa en läskburk med bara en värmekälla och en skål med vatten. Detta är en visuell demonstration av några enkla vetenskapliga principer, inklusive vattentryck och begreppet vakuum. Dessa experiment kan utföras av läraren som en demonstration eller av seniorelever under överinseende.
Steg
Del 1 av 3: Krossande soda -burkar
Steg 1. Häll lite vatten i en tom läskburk
Skölj soda-burken med vatten och lämna cirka 15-30 ml (1-2 matskedar) vatten i burken. Om du inte har en matsked, häll bara tillräckligt med vatten för att täcka burkens botten.
Steg 2. Förbered en skål med isvatten
Fyll en skål med kallt vatten och is eller med vatten som har kylts i kylskåpet. En skål tillräckligt djup för att sänka burken kommer att göra experimentet enklare men inte obligatoriskt. En ren skål gör det lättare för dig att se burken smula.
Steg 3. Ta stänkskyddade glasögon och klämmor
I detta experiment kommer du att värma den här burken med läsk tills vattnet i det kokar och sedan snabbt överföra det. Alla i närheten fick bära stänkskyddsglasögon om det varma vattnet stänkte i ögonen. Du behöver också tång för att plocka upp den heta burken utan att bränna dig och vänd den sedan i en skål med isvatten. Öva på att plocka upp burkar med tång så att du är säker på att du kan ta upp dem ordentligt.
Fortsätt bara med vuxenövervakning
Steg 4. Värm burken på spisen
Placera burken med läsk direkt över spisen och sänk sedan värmen till låg. Låt vattnet koka utanför burken, bubblande och låt ånga i cirka 30 minuter.
- Om du luktar något konstigt eller metalliskt, gå direkt till nästa avsnitt. Vattnet kan koka eller värmen är för hög, vilket gör att bläcket eller aluminiumet i burken smälter.
- Om din spis inte kan värma läskburkan, använd en kokplatta eller använd en tång med värmebeständiga handtag för att hålla sodavatten på spisen.
Steg 5. Använd en tång för att vända den heta burken i kallt vatten
Håll klämman med handflatan uppåt. Använd tången för att plocka upp burken, vänd den sedan snabbt över det kalla vattnet och doppa burken i skålen med vatten.
Gör dig redo för en hög smäll eftersom burken går sönder snabbt
Del 2 av 3: Hur det fungerar
Steg 1. Lär dig om lufttryck
Luften runt dig komprimerar dig och allt annat, med ett tryck på 101 kPa (14,7 pund per kvadrattum) när du är på havsnivå. Detta tryck är vanligtvis tillräckligt för att krossa en burk, eller till och med en person! Detta händer inte för att luften i läskburk (eller något annat ämne i din kropp) trycker ut med samma tryck, och för att lufttrycket försvinner genom att trycka på oss i alla riktningar lika.
Steg 2. Ta reda på vad som händer när du värmer en burk vatten
När vattnet i burken kokar kan du se att vattnet börjar lämna burken som vattendroppar i luften eller ånga. En del av luften i burken trycks ut när den kokar, för att ge plats för de expanderande vattendropparna.
- Även om burken hade tappat luften inuti, hade den inte krossats ännu, eftersom fukten i luften pressades inifrån.
- I allmänhet, ju mer du värmer en vätska eller gas, desto mer expanderar den. Om den ligger i en sluten behållare så att den inte expanderar, komprimeras vätskan eller gasen ännu mer.
Steg 3. Förstå processen med krossade burkar
När burken vänds i isvatten förändras situationen på två sätt. För det första är burken inte längre i kontakt med luft eftersom vatten blockerar öppningen. För det andra kan fukten i burken svalna snabbt. Vattenångan krymper återigen till sin ursprungliga volym och blir mängden vatten i botten av burken. Plötsligt blev rummet tomt - inte ens luft! Luften som hade pressat från burkens utsida hade plötsligt inget tryck från insidan, vilket förstörde insidan.
Ett utrymme som inte har något i det kallas vakuumet.
Steg 4. Titta noga på burken för andra effekter av detta experiment
Utseendet på ett vakuum eller tomt utrymme i burken har en annan effekt än att få burken att gå sönder. Titta noga på burken när du sänker ner den i vattnet och lyft sedan upp den. Du kanske märker att lite vatten kommer in i burken och sedan droppar ut igen. Detta beror på att vattnets tryck pressar mot hålen i burken, men lite kan fylla burken innan aluminiumet sönderfaller.
Del 3 av 3: Hjälp eleverna att lära av experiment
Steg 1. Fråga eleverna varför burken krossades
Lägg märke till om eleverna har några idéer om vad som hände med burken. Håller inte med eller skyller på deras svar i detta skede. Acceptera varje idé och be eleverna förklara sina tankeprocesser.
Steg 2. Hjälp eleverna att tänka på variationer i experimentet
Be eleverna göra nya experiment för att testa deras idéer och fråga dem vad de tror kommer att hända innan de gör det nya experimentet. Om de inte kan tänka sig ett nytt experiment, hjälp dem. Här är några varianter som kan vara användbara:
- Om en elev tror att vattnet (inte fukt) i burken är anledningen till att burken går sönder, låt eleven fylla hela burken med vatten och se om burken går sönder.
- Prova samma experiment med en starkare behållare. Starkare material tar längre tid att sönderfalla, vilket ger isvattnet mer tid att fylla burken.
- Försök att kyla burken en stund innan du lägger den i isvattnet. Detta kommer att leda till att mer luft kommer in i burken så att krossningen blir mindre allvarlig.
Steg 3. Förklara teorin bakom detta experiment
Använd informationen i avsnittet Hur det fungerar för att lära eleverna varför burkar går sönder. Fråga dem om denna information passar den idé de kom på under experimentet.
Tips
Sänk burken i vattnet med en tång, och tappa inte den
Varning
- Burkan och vattnet i den kommer att kännas varmt. Låt publiken backa när burken vänds i vattnet för att undvika att bli skadad av heta stänk.
- Äldre barn (12+) kan göra detta ensamma, men endast under överinseende av vuxen! Låt aldrig mer än en person demonstrera om inte mer än en handledare är närvarande.
