Saturs

• Lai soli
• 1. daļa no 3: Bundžas sasmalcināšana
• 2. daļa no 3: Kā tas darbojas
• 3. daļa no 3: Palīdzība studentiem mācīties no eksperimenta
• Padomi
• Brīdinājumi
• Nepieciešamība

Soda kannu var saspiest tikai ar siltuma avotu un ūdens trauku. Tas ir lielisks vairāku fizisko principu demonstrējums, ieskaitot gaisa spiedienu un vakuuma jēdzienu. Eksperimentu var veikt skolotājs kā paraugdemonstrējumu vai skolēnu uzraudzībā.

Lai soli

1. daļa no 3: Bundžas sasmalcināšana

1. Ielieciet nedaudz ūdens tukšā soda kannā. Noskalojiet kannu ar nedaudz ūdens, pēc tam kārbā pievienojiet apmēram 15–30 ml (1–2 ēdamk.) Ūdens. Ja jums nav liekšķeres, vienkārši ielieciet kannā pietiekami daudz ūdens, lai segtu dibenu.
2. Sagatavojiet ledus ūdens trauku. Piepildiet trauku ar aukstu ūdeni un ledu vai ūdeni, kas atdzesēts ledusskapī. Lai to izdarītu, izmantojiet pietiekami dziļu trauku, lai veiktu eksperimentu, taču tas nav nepieciešams. Caurspīdīga bļoda ļauj vieglāk saskatīt kannas saspiešanu.
3. Uzvelciet aizsargbrilles un izmantojiet knaibles. Šajā eksperimentā jūs sildāt bundžu, līdz ūdens kannā vārās, pēc tam nogremdējiet bundžu zem ūdens. Visiem tuvumā esošajiem vajadzētu valkāt aizsargbrilles, ja uzšļakstās karsts ūdens. Jums ir nepieciešamas arī knaibles, lai paceltu kannu, nededzinot sevi, un iegremdētu to ūdenī. Dažas reizes vingriniet pacelt kannu, lai pārliecinātos, ka jums ir stingra saķere.
   • Turpiniet darbu tikai pieaugušā uzraudzībā.
4. Uzkarsē kannu uz plīts. Novietojiet kannu vertikāli uz neliela degļa un pagrieziet uguni zemā līmenī. Uzvāra ūdeni un ļauj tam vārīties apmēram 30 sekundes.
   • Ja jūtat kaut ko dīvainu vai metāla smaržu, pārejiet tieši uz nākamo daļu. Iespējams, ka ūdens ir vārījies sauss, vai arī jūs esat iestatījis karstumu pārāk augstu, izraisot tintes vai kārbas alumīnija izkausēšanu.
   • Ja jūsu krāsnij nav kannas pamatnes, izmantojiet sildvirsmu vai izmantojiet knaibles ar karstumizturīgu rokturi, lai noturētu kannu virs uguns.
5. Izmantojiet knaibles, lai kārbu apgrieztu aukstā ūdenī. Turiet knaibles ar plaukstām uz augšu. Izmantojiet knaibles, lai paņemtu kannu, pēc tam ātri pagrieziet to virs aukstā ūdens, pēc tam iegremdējiet kannu bļodā.
   • Neuztraucieties, jo, saspiežot kannu, var radīt lielu troksni!

2. daļa no 3: Kā tas darbojas

1. Gaisa spiediens. Apkārt esošais gaiss no visām pusēm nospiež jūsu ķermeni ar jūras līmenī 101 kPa spiedienu. Ar to vien pietiek, lai izspiestu kannu vai pat jūs un mani! Tas nenotiek tāpēc, ka kannā esošais gaiss (vai materiāls jūsu ķermenī) izspiež ar tādu pašu spiediena daudzumu un gaisa spiediens pats atceļas, jo tas iedarbojas uz objektu no visiem leņķiem ar vienādu spiediena daudzumu .
2. Kas notiek, sildot kannu ar ūdeni. Kad ūdens kannā vārās, var redzēt, ka sāk veidoties tvaiks. Tas izspiedīs daļu no bundžā esošā gaisa, lai atbrīvotu vietu augošajam ūdens pilienu mākonim.
   • Lai gan skārdenes iekšpusē tagad ir mazāk gaisa, tā vēl nebūs saspiesta, jo ūdens vietu ir ieņēmuši ūdens tvaiki.
   • Parasti, jo vairāk šķidrums vai gāze tiek uzkarsēta, jo vairāk tā paplašināsies. Ja tas ir slēgts konteiners, spiediens turpinās pieaugt, jo gaiss nevar izkļūt.
3. Kāpēc bundža ir saspiesta. Ja kannu apgriež otrādi, situācija mainās divējādi. Pirmkārt, kārbā vairs nevar ieplūst gaiss, jo ieeju bloķē ūdens. Otrkārt, ūdens tvaiki bundžā ātri atdzisīs un tāpēc aizņem mazāk vietas un galu galā atgriezīsies sākotnējā stāvoklī, nedaudz ūdens, ko vispirms ieliekam kannā. Pēkšņi lielāko daļu kannas vietas vairs neaizņem gaiss, bet tā ir kļuvusi par vakuumu! Gaiss, kas no ārpuses nospiež bundžu, vairs netiek kompensēts, izraisot kannas atteici.
   • Telpu, kurā nav gaisa, sauc par vienu vakuums.
4. Rūpīgi apskatiet kannu, lai redzētu vēl vienu eksperimenta efektu. Vakuuma novēršanai bundžā ir vēl viens efekts, izņemot bundžas saspiešanu. Pievērsiet īpašu uzmanību kannai, kad tā ir novietota zem ūdens. Jūs redzēsiet, ka neliels ūdens daudzums tiek iesūkts kārbā un pēc tam atkal pilējas ārā. Tas ir tāpēc, ka ūdens spiežas pret atveri, bet tieši tik grūti, lai mazliet piepildītu bundžu pirms alumīnija saspiešanas.

3. daļa no 3: Palīdzība studentiem mācīties no eksperimenta

1. Pajautājiet studentiem, kāpēc bundža tiek saspiesta. Skatiet, vai skolēniem ir ideja par to, kas notika ar skārdeni. Šajā brīdī neapstipriniet un neapgāžiet nevienu no idejām. Nelieciet nevienu ideju malā un ļaujiet studentiem paskaidrot, kā viņi par to domāja.
2. Palīdziet studentiem izdomāt eksperimenta variācijas. Jauni eksperimenti, lai izmēģinātu viņu pašu idejas, un palūdziet viņiem paredzēt, kas notiks, pirms viņi sāk. Ja viņiem ir grūti kaut ko izdomāt, ieteicams ieteikt dažus variantus:
   • Ja students domā, ka kannu saspiež ūdens, nevis vakuums, lieciet viņiem kannu pilnībā piepildīt ar ūdeni un pārliecināties, vai tā nav saspiesta.
   • Izmēģiniet to pašu eksperimentu ar izturīgāku konteineru. Ja materiāls ir smagāks, saspiest būs nepieciešams ilgāks laiks, un tvertnē nonāk vairāk ledus ūdens.
   • Pirms ievietojat to ledus ūdenī, mēģiniet atdzist. Tā rezultātā kannā būs vairāk gaisa, kas samazinās saspiešanu.
3. Paskaidrojiet eksperimenta teoriju. Izmantojiet informāciju sadaļā Kā tas darbojas, lai paskaidrotu studentiem, kāpēc kārba ir saspiesta. Pajautājiet, vai eksperimenta iznākums atbilst viņu pašu argumentācijai.

Padomi

• Nemetiet kannu ūdenī, bet izmantojiet knaibles, lai to iegremdētu.

Brīdinājumi

• Bundža un tajā esošais ūdens būs ļoti karsts. Tiklīdz jūs ievietojat kannu aukstajā ūdenī, ļaujiet skatītājiem attālināties, lai kādu netraumētu no karsta ūdens šļakatām.
• Vecāki bērni (no 12 gadu vecuma) var veikt šo eksperimentu paši, bet tikai tad, ja uzraudzībā ir pieaugušais! Šajā eksperimentā vienlaikus nedrīkst iesaistīties vairāk kā 1 persona, ja vien nav vairāku pieaugušo, kas palīdzētu.

Nepieciešamība

• Tukšas soda kannas
• Tongi pietiekami ilgi, lai no attāluma labi turētu karstās kannas
• Plīts, sildvirsma vai Bunsena deglis
• Nāc ar ledus aukstu ūdeni