Limenku sode možete zdrobiti samo s izvorom topline i zdjelom vode. Ovo je vizualna demonstracija nekih jednostavnih znanstvenih načela, uključujući pritisak vode i koncept vakuuma. Ove pokuse učitelj može izvesti kao demonstraciju ili stariji učenici pod nadzorom.
Korak
1. dio od 3: drobljenje limenki sode
Korak 1. Ulijte malo vode u praznu limenku sode
Isperite limenku sode vodom i ostavite oko 15-30 mL (1-2 žlice) vode u limenci. Ako nemate žlicu, samo ulijte toliko vode da pokrije dno limenke.
Korak 2. Pripremite zdjelu ledene vode
Napunite zdjelu hladnom vodom i ledom ili vodom ohlađenom u hladnjaku. Zdjela dovoljno duboka da potopite limenku učinit će eksperiment lakšim, ali ne i obveznim. Čista zdjela olakšat će vam vidjeti da se limenka raspada.
Korak 3. Uzmite čaše i stezaljke otporne na prskanje
U ovom eksperimentu zagrijavat ćete ovu limenku sode dok voda u njoj ne zavrije, a zatim je brzo prenijeti. Svi u blizini morali su nositi zaštitne naočale protiv prskanja u slučaju da im vruća voda pršti u oči. Također će vam trebati kliješta da podignete vruću limenku, a da se ne opečete, a zatim je preokrenite u zdjelu ledene vode. Vježbajte hvatanje limenki kliještima kako biste bili sigurni da ih možete čvrsto podići.
Nastavite samo uz nadzor odraslih
Korak 4. Zagrijte limenku na štednjaku
Stavite limenku sode ravno iznad štednjaka, a zatim smanjite temperaturu. Pustite vodu da ključa izvan limenke, mjehurićastu i pustite paru oko 30 minuta.
- Ako osjetite nešto čudno ili metalno, odmah prijeđite na sljedeći odjeljak. Voda može ključati ili je toplina previsoka, zbog čega se tinta ili aluminij u limenci rastope.
- Ako vaša peć ne može zagrijati limenku sode, upotrijebite grijaću ploču ili kleštama s ručkama otpornim na toplinu držite limenku sode na štednjaku.
Korak 5. Kliještima okrenite vruću limenku u hladnu vodu
Držite stezaljku dlanom prema gore. Hvataljkama pokupite limenku, a zatim je brzo okrenite po hladnoj vodi, uronivši limenku u zdjelu s vodom.
Pripremite se za glasan prasak jer se limenka brzo razbije
2. dio od 3: Kako to funkcionira
Korak 1. Saznajte o tlaku zraka
Zrak oko vas komprimira vas i sve ostalo, s pritiskom od 101 kPa (14,7 funti po kvadratnom inču) kada ste na razini mora. Taj je pritisak obično dovoljan da razbije limenku, pa čak i osobu! To se ne događa jer se zrak u sode (ili bilo koja druga tvar u vašem tijelu) istiskuje s istom količinom pritiska i zato što ga zračni tlak rasipa pritiskom na nas u svim smjerovima podjednako.
Korak 2. Saznajte što se događa kada zagrijete limenku vode
Kad voda u limenci zakipi, možete vidjeti kako voda počinje izlaziti iz limenke u obliku kapljica vode u zraku ili pare. Dio zraka u limenci se istječe dok ključa, kako bi se napravilo mjesta za širenje kapljica vode.
- Iako je konzerva izgubila zrak iznutra, još se nije razbila jer se vlaga prisutna u zraku cijedila iznutra.
- Općenito, što više zagrijavate tekućinu ili plin, to se više širi. Ako se nalazi u zatvorenoj posudi pa se ne širi, tekućina ili plin se još više stisnu.
Korak 3. Shvatite postupak drobljenih limenki
Kad se limenka okrene u ledenoj vodi, situacija se mijenja na dva načina. Prvo, limenka više nije u dodiru sa zrakom jer voda blokira otvor. Drugo, vlaga u limenci može se brzo ohladiti. Vodena para se ponovno smanjuje do početnog volumena, postajući količina vode na dnu limenke. Odjednom je soba postala prazna - čak ni zrak! Zrak koji je pritiskao izvana limenke odjednom nije imao pritisak iznutra, uništavajući tako unutrašnjost.
Zove se prostor koji nema ništa u sebi vakuum.
Korak 4. Pažljivo pogledajte u konzervi za druge učinke ovog pokusa
Pojava vakuuma ili praznog prostora u limenci ima samo jedan učinak osim što uzrokuje pucanje limenke. Pažljivo promatrajte limenku dok je potapate u vodu, a zatim je podignite. Možda ćete primijetiti da malo vode ulazi u limenku, a zatim opet istječe. To je zato što tlak vode pritišće rupe u limenci, ali limenku malo može napuniti prije nego što se aluminij raspadne.
3. dio od 3: Pomaganje učenicima da uče iz eksperimenata
Korak 1. Pitajte učenike zašto je konzerva zdrobljena
Uočite imaju li učenici ideje o tome što se dogodilo s limenkom. Ne slažite se i ne krivite njihove odgovore u ovoj fazi. Prihvatite svaku ideju i tražite od učenika da objasne svoje misaone procese.
Korak 2. Pomozite učenicima da smisle varijacije u eksperimentu
Zamolite učenike da naprave nove pokuse kako bi provjerili svoje ideje i pitajte ih što misle da će se dogoditi prije nego što izvedu novi eksperiment. Ako ne mogu smisliti novi eksperiment, pomozite im. Evo nekoliko varijacija koje bi mogle biti korisne:
- Ako učenik misli da je voda (a ne vlaga) u limenci razlog za razbijanje limenke, neka učenik napuni cijelu limenku vodom i pazi da li se konzerva razbije.
- Pokušajte s istim pokusom s jačim spremnikom. Jačim materijalima bit će potrebno duže vrijeme da se raspadnu, što će ledenoj vodi dati više vremena za punjenje limenke.
- Pokušajte ohladiti limenku neko vrijeme prije nego što je stavite u ledenu vodu. To će uzrokovati zadržavanje više zraka u limenci, pa će drobljenje biti manje ozbiljno.
Korak 3. Objasnite teoriju koja stoji iza ovog eksperimenta
Upotrijebite informacije u odjeljku Kako to radi kako biste naučili studente zašto se limenke razbijaju. Pitajte ih odgovaraju li ti podaci ideji do koje su došli tijekom eksperimenta.
Savjeti
Uronite limenku u vodu pomoću kliješta i nemojte je ispustiti
Upozorenje
- Limenka i voda u njoj bit će vrući. Neka se publika povuče kad se limenka prevrne u vodi, kako se ne bi ozlijedili od vrućih prskanja.
- Starija djeca (u dobi od 12+) mogu to učiniti sami, ali samo pod nadzorom odrasle osobe! Nikada ne dopustite da više osoba demonstrira ako nije prisutno više od jednog nadzornika.
