Galite susmulkinti sodos skardinę naudodami tik šilumos šaltinį ir dubenį vandens. Tai puikus vizualus kai kurių paprastų mokslinių principų, įskaitant oro slėgį ir vakuumo koncepciją, demonstravimas. Eksperimentą gali atlikti mokytojai kaip demonstraciją arba subrendę mokiniai, prižiūrimi.
Žingsniai
1 dalis iš 3: Soda skardinės sutraiškymas
Žingsnis 1. Į tuščią sodos skardinę įpilkite šiek tiek vandens
Nuplaukite sodos skardinę vandeniu ir palikite maždaug 15–30 mililitrų (1,0–2,0 JAV šaukšto) vandens skardinės dugne. Jei neturite matavimo šaukšto, įpilkite tiek vandens, kad jis padengtų skardinės dugną.
Žingsnis 2. Paruoškite dubenį ledinio vandens
Užpildykite dubenį šaltu vandeniu ir ledu arba vandeniu, kuris buvo laikomas šaltame šaldytuve. Jei dubuo yra pakankamai gilus, kad būtų galima laikyti skardinę, gali būti lengviau atlikti eksperimentą, tačiau tai nėra būtina. Skaidrus dubuo padės lengviau stebėti, kaip skardinė sutraiškoma.
Žingsnis 3. Įsigykite apsauginius akinius ir žnyples
Šiame eksperimente jūs kaitinsite šią sodos skardinę, kol jos viduje užvirs vanduo, tada greitai ją judinsite. Visi netoliese esantys asmenys turėtų dėvėti apsauginius akinius nuo purslų, jei į akis būtų purškiamas karštas vanduo. Jums taip pat reikės poros žnyplių, kad paimtumėte karštą skardinę nesudegindami, tada apverskite ją aukštyn kojomis į dubenį su lediniu vandeniu. Pratinkite pakelti skardinę žnyplėmis, kad būtumėte tikri, jog jie gali tvirtai paimti skardinę.
Tęskite tik prižiūrint suaugusiems
Žingsnis 4. Šildykite skardinę ant viryklės
Padėkite sodos skardinę vertikaliai ant viryklės degiklio, tada įjunkite žemą kaitinimo režimą. Leiskite vandeniui užvirti už skardinės, burbuliuojant ir išleidžiant vandens garus maždaug trisdešimt sekundžių.
- Jei užuodžiate kažką keisto ar metalo, nedelsdami pereikite prie kito skyriaus. Vanduo galėjo užvirti arba buvo per aukšta, todėl rašalas ar aliuminis ant skardinės tirpsta.
- Jei jūsų viryklės degiklis negali palaikyti sodos skardinės, naudokite kaitvietę arba žnyplę su karščiui atspariomis rankenomis, kad laikytumėte sodos skardinę virš viryklės.
Žingsnis 5. Žnyplėmis apverskite karštą skardinę aukštyn kojomis į šaltą vandenį
Žnyplę laikykite delnu į viršų. Žnyplėmis paimkite skardinę, tada greitai apverskite ją virš šalto vandens vonios, įmesdami skardinę į vandens dubenį.
Būkite pasirengę garsiam triukšmui, nes skardinė greitai susmulkinama! Dėl garso venkite eksperimento atlikti vaikams, jaunesniems nei darželinukams
2 dalis iš 3: kaip tai veikia
Žingsnis 1. Sužinokite apie oro slėgį
Aplink esantis oras spaudžia jus ir visus kitus objektus, kai slėgis yra 101 kPa (14,7 svaro už kvadratinį colį), kai esate jūros lygyje. Paprastai to pakaktų, kad sutraiškytumėte skardinę ar net žmogų! Taip neatsitinka todėl, kad sodos skardinėje esantis oras (arba medžiaga, esanti jūsų kūno viduje) vienodai spaudžiasi į išorę ir todėl, kad oro slėgis „atšaukiamas“, vienodai stumdamas mus iš visų pusių.
Žingsnis 2. Išsiaiškinkite, kas nutinka kaitinant vandens skardinę
Kai vanduo skardinėje užverda, galite matyti, kaip vanduo pradeda tekėti kaip maži lašeliai ore arba garai. Kai tai atsitinka, dalis skardinės oro išstumiama, kad atsirastų vietos besiplečiančiam vandens lašelių debesiui.
- Nepaisant to, kad skardinė praranda dalį joje esančio oro, ji dar nesusmulkėja, nes oro garai, užėmę oro vietą, veržiasi iš vidaus.
- Apskritai, kuo daugiau šildote skystį ar dujas, tuo labiau jis plečiasi. Jei konteineris yra uždaras, todėl jis negali nuolat plėstis, jis daro didesnį spaudimą. Tai žinoma kaip Gay-Lussac įstatymas.
Žingsnis 3. Supraskite, kaip skardinė susmulkinama
Kai skardinė apversta aukštyn kojomis lediniame vandenyje, situacija keičiasi dviem būdais. Pirma, skardinė nebėra atvira orui, nes vanduo užkemša angą. Antra, vandens garai skardinėje vėl greitai atvėsta. Vandens garai vėl susitraukia iki pradinio tūrio - nedidelio vandens kiekio skardinės apačioje. Staiga didžiojoje erdvėje skardinės viduje nėra nieko - net oro! Oras, kuris visą laiką buvo spaudžiamas iš skardinės išorės, staiga neturi nieko kitoje pusėje, kad galėtų jam atsispirti, todėl jis suspaudžia skardinę į vidų.
Erdvė, kurioje nėra nieko, vadinama a vakuuminis.
Žingsnis 4. Atidžiai stebėkite skardinę, kad sužinotumėte dar vieną eksperimento poveikį
Vakuumo arba tuščios vietos atsiradimas skardinės viduje turi vieną kitą poveikį, be to, skardinę galima sutraiškyti. Atidžiai stebėkite skardinę, nuleisdami ją į vandenį, ir dar kartą ją iškeldami. Galite pastebėti, kad į skardinę įsiurbiamas nedidelis vandens kiekis, o tada vėl ištekės. Taip yra todėl, kad vandens slėgis prispaudžiamas prie skardinės angos, bet tik pakankamai stiprus, kad užpildytų šiek tiek skardinės prieš sutraiškant aliuminį.
3 dalis iš 3: Padėti mokiniams mokytis iš eksperimento
1 žingsnis. Paklauskite mokinių, kodėl skardinė buvo sutraiškyta
Pažiūrėkite, ar mokiniai turi idėjų apie tai, kas nutiko skardinei. Šiame etape nepatvirtinkite ir nepaneigkite nė vieno atsakymo. Pripažinkite kiekvieną idėją ir paprašykite mokinių paaiškinti savo minties procesą.
Žingsnis 2. Padėkite mokiniams sugalvoti eksperimento variantų
Paprašykite mokinių sugalvoti naujų eksperimentų, kad patikrintų savo idėjas, ir paklausti, kas, jų manymu, įvyks prieš atliekant naują eksperimentą. Jei jiems sunku sugalvoti naują eksperimentą, padėkite jiems. Štai keletas variantų, kurie gali būti naudingi:
- Jei mokinys mano, kad skardinėje esantis vanduo (ne vandens garai) buvo atsakingas už jo susmulkinimą, paprašykite mokinių pripildyti visą skardinę vandens ir pažiūrėkite, ar ji yra susmulkinta.
- Išbandykite tą patį eksperimentą su tvirtesniu konteineriu. Sunkesnę medžiagą reikia sutrinti ilgiau, o tai ledo vandeniui suteiks daugiau laiko ją užpildyti.
- Prieš įdėdami į ledo vonią, pabandykite trumpai atvėsti. Dėl to skardinėje bus daugiau oro ir mažiau traiškoma.
Žingsnis 3. Paaiškinkite eksperimento teoriją
Pasinaudokite skyriuje „Kaip tai veikia“pateikta informacija, kad išmokytumėte mokinius, kodėl skardinė buvo sutraiškyta. Paklauskite jų, ar tai atitinka tai, ką jie sugalvojo atlikdami eksperimentus.
Vaizdo įrašas - naudojant šią paslaugą kai kuri informacija gali būti bendrinama su „YouTube“
Patarimai
Nuleiskite skardinę į vandenį žnyplėmis, o ne numeskite
Įspėjimai
- Vyresni vaikai (12 metų ir vyresni) gali atlikti veiklą patys, tačiau tik prižiūrimi suaugusiųjų! Niekada neleiskite demonstracijai vienu metu dalyvauti daugiau nei vienam asmeniui, nebent dalyvauja daugiau nei vienas vadovas.
- Skardinė ir vanduo viduje bus karšti. Leiskite dalyviams atsistoti, kai skardinė yra apversta į vandenį, kad nesusižeistumėte dėl karšto vandens purškimo.