Kā saplacināt kannu, izmantojot gaisa spiedienu

Video: Namų apšiltinimas „pasidaryk pats“ su penoizoliu

Saturs

Soļi
1. daļa no 3: Kā saplacināt alumīnija limonādes bundžu
2. daļa no 3: Kā tas darbojas
3. daļa no 3: Palīdzēt studentiem mācīties, izmantojot eksperimentu
Padomi
Brīdinājumi
Ko tev vajag

Jūs varat saplacināt alumīnija limonādes bundžu, izmantojot tikai siltuma avotu un trauku ar ūdeni. Tas ir lielisks vizuāls pierādījums noteiktiem zinātniskiem principiem, tostarp gaisa spiedienam un vakuuma jēdzienam. Eksperimentu var vadīt skolotāji vai vidusskolēni viņu vadībā kā eksperimentu.

Soļi

1. daļa no 3: Kā saplacināt alumīnija limonādes bundžu

1 Ielejiet nedaudz ūdens tukšā alumīnija kannā. Noskalojiet to un atstājiet apakšā apmēram 15-30 mililitrus (1-2 tējkarotes) ūdens. Ja jums nav mērkarotes, vienkārši pārklājiet alumīnija kannas dibenu ar ūdeni.
2 Sagatavojiet bļodu ar ledus ūdeni. Piepildiet trauku ar aukstu ūdeni un ledu vai ledusskapī uzglabātu ūdeni. Bļodu ieteicams ņemt pietiekami dziļi, lai tajā ietilptu visa burka - tad būs vieglāk eksperimentēt -, bet tas nav nepieciešams. Ērtāk būs novērot burkas saplacināšanu caur caurspīdīgu bļodu.
3 Atrodiet aizsargmetināšanas aizsargbrilles un knaibles. Šajā eksperimentā jūs sildīsit alumīnija kannu, līdz tajā vārās ūdens, un pēc tam to ātri pārnesiet. Visiem novērotājiem un eksperimentētājam jāvalkā aizsargbrilles, ja acīs izšļakstās karsts ūdens. Jums vajadzēs arī knaibles, lai paņemtu burku, lai jūs neapdegtu, un pēc tam iegremdējiet to otrādi ledus ūdens bļodā. Praktizējiet burkas satveršanu ar knaiblēm, līdz jums ir ērti to turēt.
- Turpiniet tikai pieaugušo uzraudzībā.
4 Sildiet burku uz plīts. Novietojiet alumīnija kārbu otrādi uz degļa, pēc tam ieslēdziet zemu siltumu vai siltumu. Ļaujiet ūdenim vārīties un ļaujiet tam vārīties un apmēram 30 sekundes atbrīvojiet tvaiku.
- Ja pamanāt dīvainu vai metāla smaku, nekavējoties pārejiet pie nākamās darbības. Ūdens, iespējams, bija uzvārījies vai karstums bija pārāk liels, tāpēc krāsa vai alumīnijs sāka kust.
- Ja alumīnija kanna neder pareizi uz degļa, izmantojiet elektrisko plīti vai turiet to virs uguns ar karstumizturīgām knaiblēm.
5 Izmantojiet knaibles, lai karsto burku otrādi noliektu aukstā ūdenī. Turiet knaibles ar plaukstu uz augšu. Paņemiet burku ar knaiblēm, ātri pagrieziet to virs bļodas ar aukstu ūdeni un iegremdējiet to.
- Esiet gatavi dzirdēt skaļus trokšņus, jo burka var ātri izlīdzināties!

2. daļa no 3: Kā tas darbojas

1 Uzziniet, kāds ir gaisa spiediens. Gaiss spiež uz mums un jebkuru citu objektu ar spēku 101 kPa (kilopaskal) (1 kg uz cm2), atrodoties jūras līmenī. Un vispār ar to pietiek, lai bundža pati izlīdzinātos, vai pat cilvēks! Bet tas nenotiek, jo gaiss kārbas iekšpusē (vai viela mūsu ķermenī) tiek izspiests uz āru ar tādu pašu spēku, un šķiet, ka gaisa spiediens ir nulle, jo tas vienmērīgi spiež uz mums no visām pusēm .
2 Uzziniet, kas notiek, sildot ūdens burku. Kad ūdens burkā vārās, jūs varat redzēt, kā tas sāk "skriet" mazu pilienu veidā gaisā - mēs to zinām kā tvaiku. Šajā laikā daļa gaisa tiek izspiesta no kārbas, lai radītu vietu augošam ūdens pilienu mākonim.
- Neskatoties uz to, ka burka zaudē daļu gaisa, tā joprojām neizlīdzinās, jo tvaiks tagad ieņem pārvietotā gaisa vietu, kas arī spiež no iekšpuses.
- Kopumā, jo vairāk jūs sildāt šķidrumu vai gāzi, jo vairāk tas izplešas. Ja tas atrodas slēgtā traukā un nevar izplesties, spiediens palielinās.
3 Saprast, kā kārba saplacina. Kad kanna ir otrādi aukstā ūdenī, situācija mainās divos virzienos. Pirmkārt, kārbai ir liegta piekļuve gaisam, jo caurums ir aizsprostots ar ūdeni. Otrkārt, tvaiks kannas iekšpusē ātri atdziest. Ūdens tvaiki tiek saspiesti līdz sākotnējam tilpumam - neliels ūdens daudzums kārbas apakšā. Pēkšņi lielākā daļa burkas iekšējās telpas ir pilnīgi bez nekā - tur pat nav gaisa! Gaiss, kas visu šo laiku ir spiedis uz kārbas ārpusi, vairs nav pretestīgs no iekšpuses, tāpēc tas izlīdzina kannu uz iekšu.
- Telpu, kurā nekas nav, sauc vakuums.
4 Eksperimenta laikā uzmanīgi novērojiet burku un atklājiet citu efektu. Vakuuma vai tukšas vietas parādīšanās kārbas iekšpusē rada citas sekas, izņemot tās izlīdzināšanu. Uzmanīgi apskatiet burku, kad to iegremdējat ūdenī un izņemat. Jūs varēsiet pamanīt, kā burkā tiek iesūkts nedaudz ūdens un pēc tam atkal izplūst. Tas ir tāpēc, ka ūdens nospiež pret kārbas atveri, taču šis spiediens ir pietiekams, lai aizpildītu tikai nelielu vietu alumīnija kannas iekšpusē, pirms tā saplacina.

3. daļa no 3: Palīdzēt studentiem mācīties, izmantojot eksperimentu

1 Pajautājiet studentiem, kāpēc burka ir saplacināta. Pārbaudiet, vai viņiem ir kādas domas par to. Neapstipriniet un nenoliedziet nevienu no atbildēm šajā posmā. Atzīstiet katru ideju un lūdziet studentus izskaidrot savu domu gājienu.
2 Palīdziet studentiem ar iespējām izskaidrot eksperimentu. Palūdziet viņiem nākt klajā ar jauniem eksperimentiem, lai pārbaudītu savas idejas. Pirms jaunu eksperimentu uzsākšanas pajautājiet viņiem, kas, viņuprāt, notiks šajā procesā. Ja viņiem ir grūti izdomāt jaunu pieredzi, nāciet palīgā. Šeit ir dažas iespējas, kas jums varētu šķist noderīgas:
- Ja students uzskata, ka tas ir saplacināts burkā esošais ūdens (nevis tvaiks), ļaujiet viņam piepildīt visu burku ar ūdeni un redzēt, vai tas deformējas.
- Izmēģiniet to pašu eksperimentu ar stingrāku trauku. Spēcīgāks materiāls saplacināsies ilgāk, dodot ledus ūdenim laiku tvertnes piepildīšanai.
- Pirms iegremdēšanas ledus ūdenī, mēģiniet ļaut burkai nedaudz atdzist. Rezultātā kārbā būs vairāk gaisa un mazāk deformācijas.
3 Izskaidrojiet eksperimenta teoriju. Izmantojiet sadaļā Kā tas darbojas informāciju, lai palīdzētu studentiem saprast, kāpēc burka tika saspiesta. Pajautājiet viņiem, vai skaidrojums atbilst viņu idejām, par kurām viņi nāca klajā ar saviem eksperimentiem.

Padomi

Ar knaiblēm iemērciet burku ūdenī, nenometiet to.

Brīdinājumi

Burka un ūdens tajā būs karsti. Lieciet eksperimenta dalībniekiem stāvēt aiz muguras, jo kanna ir iegremdēta ūdenī, lai pēkšņa karstā ūdens izsmidzināšana viņiem nekaitētu.
Bērni, kas vecāki par 12 gadiem, var veikt eksperimentu patstāvīgi, bet tikai pieaugušo uzraudzībā! Nekad neļaujiet vairākām personām vienlaicīgi veikt eksperimentu, ja vien nav arī vairāk nekā viens vadītājs.