A szódabikarbónát összetörheti egy hőforrás és egy tál víz felhasználásával. Ez nagyszerű vizuális bemutatása néhány egyszerű tudományos elvnek, beleértve a légnyomást és a vákuum fogalmát. A kísérletet tanárok végezhetik demonstrációként, vagy érett diákok felügyelet mellett.
Lépések
Rész 1 /3: Szódabikarbóna összetörése
1. lépés Öntsön egy kis vizet egy üres üdítősdobozba
Öblítse le a szóda kannát vízzel, és hagyjon körülbelül 15–30 ml (1,0–2,0 evőkanál) vizet a kannában. Ha nincs mérőkanál, öntsön fel annyi vizet, hogy ellepje a doboz alját.
2. lépés Készítsen elő egy tál jeges vizet
Töltsön meg egy tálat hideg vízzel és jéggel, vagy vízzel, amelyet hideg hűtőszekrényben tartottak. Egy elég mély tál a doboz tartásához megkönnyítheti a kísérletet, de nem szükséges. Az átlátszó tál megkönnyíti a doboz összetörésének megfigyelését.
3. lépés Szerezzen fröccsenésbiztos szemüveget és fogót
Ebben a kísérletben ezt a szóda kannát addig melegíti, amíg a benne lévő víz fel nem forr, majd gyorsan mozgatja. Mindenki a közelben fröccsenésálló szemüveget viseljen, ha forró vizet permetez a szemébe. Szükséged lesz egy fogóra is, hogy megragadd a forró kannát anélkül, hogy megégetnéd magad, majd fordítsd fejjel lefelé a jegesvizes tálba. Gyakorolja a fogó felvételét a fogókkal, hogy biztos lehessen benne, hogy biztosan fel tudják venni a kannát.
Csak felnőtt felügyelete mellett folytassa
4. lépés Melegítse fel a kannát a tűzhelyen
Helyezze a szódabikarbónát függőlegesen a tűzhely égőjére, majd kapcsolja alacsonyra a hőfokot. Hagyja forrni a vizet a kannán kívül, buborékolva és vízgőzt engedve ki körülbelül harminc másodpercig.
- Ha valami furcsa vagy fémes szagot érez, azonnal lépjen a következő szakaszra. Előfordulhat, hogy a víz felforrt, vagy túl magas volt a hő, ami miatt a kannán lévő tinta vagy alumínium megolvadt.
- Ha a tűzhely égője nem tudja eltartani a szóda kannát, használjon főzőlapot, vagy használjon hőálló fogantyúval ellátott fogót, hogy a szóda kannát a tűzhely felett tartsa.
5. lépés. A fogó segítségével fordítsa a forró kannát fejjel lefelé a hideg vízbe
Tartsa a fogót a tenyerével felfelé. A fogó segítségével vegye fel a konzervdobozt, majd gyorsan fordítsa meg a hideg vízfürdő felett, és dobja a kannát a víztálcába.
Készüljön fel egy nagy zajra, mivel a doboz gyorsan összezúzódik! A hang miatt kerülje a kísérlet végrehajtását óvodás kor alatti gyermekek körében
2. rész a 3 -ból: Hogyan működik?
1. lépés. Ismerje meg a légnyomást
A körülötted lévő levegő nyomást gyakorol rád és minden más tárgyra, és akár 101 kPa (14,7 font / négyzethüvelyk) nyomás is lehet, amikor tengerszinten tartózkodsz. Ez általában elegendő lenne ahhoz, hogy önmagában összetörjön egy konzervdobozt, vagy akár egy embert is! Ez nem történik meg, mert a szóda doboz belsejében lévő levegő (vagy a testben lévő anyag) egyenlő nyomással kifelé tolódik, és mivel a légnyomás "törli magát", ha minden irányból egyformán ránk nyom.
2. lépés. Találd ki, mi történik, ha felmelegíted a víztartályt
Amikor a kannában lévő víz felforr, láthatja, hogy a víz kis mennyiségű cseppként vagy gőzként kezd kifolyni. Amikor ez megtörténik, a dobozban lévő levegő egy része kiszorul, hogy helyet biztosítson a vízcseppek táguló felhőjének.
- Annak ellenére, hogy a konzervdoboz elveszíti a benne lévő levegő egy részét, még nem törik össze, mert a levegő helyébe lépő vízgőz inkább belülről nyomja.
- Általában minél többet melegít folyadékot vagy gázt, annál jobban kitágul. Ha ez egy zárt tartály, így nem tud folyamatosan tágulni, akkor nagyobb nyomást fejt ki. Ezt Gay-Lussac törvényének nevezik.
3. lépés. Értse meg, hogyan törik össze a kannát
Amikor a kannát fejjel lefelé fordítják a jeges vízben, a helyzet kétféleképpen változik. Először is, a doboz már nem nyitható a levegő felé, mivel a víz elzárja a nyílást. Másodszor, a kannában lévő vízgőz gyorsan újra lehűl. A vízgőz ismét eredeti térfogatára zsugorodik, a kannának alján lévő apró vízmennyiségre. Hirtelen a doboz belsejében lévő tér nagy részében egyáltalán nincs semmi - még levegő sem! A kannának kívülről egész idő alatt préselt levegőnek hirtelen nincs semmi ellenállása a túloldalon, ezért befelé nyomja a kannát.
A teret, amelyben nincs semmi, a -nak nevezzük vákuum.
4. lépés: Nézze meg alaposan a konzervdobozt, hogy felfedezze a kísérlet egy újabb hatását
A vákuum vagy üres tér megjelenése a doboz belsejében egy másik hatást is kivált, a doboz összetörését okozza. Óvatosan figyelje a kannát, amikor leengedi a vízbe, és még egyszer, amikor felemeli. Előfordulhat, hogy kis mennyiségű vizet szív fel a kannába, majd ismét kifolyik. Ennek oka az, hogy a víznyomás a doboz nyílásához nyomódik, de csak olyan erősen, hogy az alumínium összezúzása előtt megtöltsön egy keveset a kannából.
3. rész a 3 -ból: Segíteni a tanulóknak tanulni a kísérletből
1. lépés Kérdezze meg a diákokat, miért törték össze a kannát
Nézze meg, van -e a diákoknak ötlete a konzervdobozzal kapcsolatban. Ne erősítse meg és ne tagadja meg a válaszokat ebben a szakaszban. Elismerje az egyes ötleteket, és kérje meg a tanulókat, hogy fejtsék ki gondolataikat.
2. lépés Segítsen a diákoknak, hogy találjanak változatokat a kísérletben
Kérd meg a tanulókat, hogy állítsanak elő új kísérleteket ötleteik tesztelésére, és kérdezzék meg tőlük, hogy szerintük mi fog történni az új kísérlet végrehajtása előtt. Ha gondjuk van egy új kísérlettel, akkor segítsenek nekik. Íme néhány variáció, amelyek hasznosak lehetnek:
- Ha egy tanuló úgy gondolja, hogy a kannában lévő víz (nem a vízgőz) volt a felelős azért, hogy összetört, akkor a tanulók töltsenek meg egy egész kannát vízzel, és nézzék meg, hogy összetört -e.
- Próbálja meg ugyanezt a kísérletet egy erősebb tartállyal. A nehezebb anyag összezúzását hosszabb ideig kell elvégezni, ami több időt biztosít a jeges víznek a feltöltéséhez.
- Hagyja a kannát rövid ideig hűlni, mielőtt beteszi a jégfürdőbe. Ennek eredményeként több levegő lesz a kannában, és ezáltal kevésbé súlyos zúzás.
Lépés 3. Magyarázza el a kísérlet mögött álló elméletet
Használja a Hogyan működik rész információit, hogy megtanítsa a diákoknak, miért törték össze a kannát. Kérdezd meg tőlük, hogy ez megegyezik -e azzal, amit a kísérleteik során találtak ki.
Videó - A szolgáltatás használatával bizonyos információk megoszthatók a YouTube -lal
Tippek
Engedje le a kannát a fogóval a vízbe, ne ejtse le
Figyelmeztetések
- Az idősebb gyermekek (12 éves kor felett) maguk is elvégezhetik a tevékenységet, de csak felnőtt felügyelete mellett! Soha ne engedje egyszerre több személynek a bemutatót, kivéve, ha egynél több felügyelő van jelen.
- A doboz és a benne lévő víz forró lesz. A résztvevők álljanak hátra, amikor a kannát a vízbe forgatják, nehogy megsérüljenek a forró vízből.