Come Schiacciare una Lattina con la Pressione dell'Aria: 12 Passaggi (Illustrato)

Sommario:

Come Schiacciare una Lattina con la Pressione dell'Aria: 12 Passaggi (Illustrato)
Come Schiacciare una Lattina con la Pressione dell'Aria: 12 Passaggi (Illustrato)

Video: Come Schiacciare una Lattina con la Pressione dell'Aria: 12 Passaggi (Illustrato)

Video: Come Schiacciare una Lattina con la Pressione dell'Aria: 12 Passaggi (Illustrato)
Video: Com'è fatto e come funziona il sistema frenante di un camion? 2024, Marzo
Anonim

Puoi schiacciare una lattina di soda usando nient'altro che una fonte di calore e una ciotola d'acqua. Questa è una grande dimostrazione visiva di alcuni semplici principi scientifici, tra cui la pressione dell'aria e il concetto di vuoto. L'esperimento può essere eseguito dagli insegnanti come dimostrazione o da studenti maturi sotto supervisione.

Passi

Parte 1 di 3: frantumare una lattina di soda

Schiacciare una lattina con la pressione dell'aria Fase 1
Schiacciare una lattina con la pressione dell'aria Fase 1

Passaggio 1. Versare un po' d'acqua in una lattina vuota

Risciacqua una lattina con acqua e lascia circa 15-30 millilitri (1,0-2,0 cucchiai) di acqua sul fondo della lattina. Se non si dispone di un misurino, versare acqua quanto basta per coprire il fondo della lattina.

Schiacciare una lattina con la pressione dell'aria Passaggio 2
Schiacciare una lattina con la pressione dell'aria Passaggio 2

Passaggio 2. Preparare una ciotola di acqua ghiacciata

Riempi una ciotola con acqua fredda e ghiaccio, o con acqua che è stata conservata in un frigorifero freddo. Una ciotola abbastanza profonda da contenere la lattina potrebbe rendere più facile condurre l'esperimento, ma non è necessario. Una ciotola trasparente renderà più facile osservare la lattina che viene schiacciata.

Schiacciare una lattina con la pressione dell'aria Passaggio 3
Schiacciare una lattina con la pressione dell'aria Passaggio 3

Passaggio 3. Procurati occhiali e pinze a prova di schizzi

In questo esperimento, riscalderai questa lattina finché l'acqua al suo interno non bolle, quindi la sposterai rapidamente. Tutti nelle vicinanze dovrebbero indossare occhiali a prova di schizzi nel caso in cui l'acqua calda venga spruzzata verso i loro occhi. Avrai anche bisogno di un paio di pinze per afferrare la lattina calda senza scottarti, quindi capovolgila nella ciotola dell'acqua ghiacciata. Esercitati a raccogliere la lattina con le pinze in modo da essere sicuro che possano afferrare saldamente la lattina.

Continua solo con la supervisione di un adulto

Schiacciare una lattina con la pressione dell'aria Passaggio 4
Schiacciare una lattina con la pressione dell'aria Passaggio 4

Passaggio 4. Riscaldare la lattina sul fornello

Metti la lattina in posizione verticale su un fornello, quindi abbassa la temperatura. Lascia bollire l'acqua fuori dal barattolo, facendo gorgogliare e facendo uscire il vapore acqueo per circa trenta secondi.

  • Se senti un odore strano o metallico, passa subito alla sezione successiva. L'acqua potrebbe essere evaporata o il calore potrebbe essere stato troppo alto, causando lo scioglimento dell'inchiostro o dell'alluminio sulla lattina.
  • Se il fornello non è in grado di supportare la lattina, usa una piastra riscaldante o usa delle pinze con manici resistenti al calore per tenere la lattina sopra il fornello.
Schiacciare una lattina con la pressione dell'aria Passaggio 5
Schiacciare una lattina con la pressione dell'aria Passaggio 5

Passaggio 5. Usa le pinze per capovolgere la lattina calda nell'acqua fredda

Tieni le pinze con il palmo rivolto verso l'alto. Usa le pinze per raccogliere la lattina, quindi capovolgila rapidamente sopra il bagno di acqua fredda, immergendo la lattina nella ciotola dell'acqua.

Preparati a un forte rumore poiché la lattina viene rapidamente schiacciata! A causa del suono, evita di eseguire l'esperimento con bambini di età inferiore all'età dell'asilo

Parte 2 di 3: come funziona

Schiacciare una lattina con la pressione dell'aria Passaggio 6
Schiacciare una lattina con la pressione dell'aria Passaggio 6

Passaggio 1. Informazioni sulla pressione dell'aria

L'aria intorno a te sta premendo contro di te e ogni altro oggetto, con una pressione fino a 101 kPa (14,7 libbre per pollice quadrato) quando sei al livello del mare. Normalmente questo sarebbe sufficiente per schiacciare una lattina da sola, o anche una persona! Questo non accade perché l'aria all'interno della lattina (o il materiale all'interno del tuo corpo) si spinge verso l'esterno con la stessa pressione e perché la pressione dell'aria "si annulla da sola" spingendoci da ogni direzione allo stesso modo.

Schiacciare una lattina con la pressione dell'aria Passaggio 7
Schiacciare una lattina con la pressione dell'aria Passaggio 7

Passaggio 2. Scopri cosa succede quando riscaldi la lattina d'acqua

Quando l'acqua nella lattina bolle, puoi vedere che l'acqua inizia a fuoriuscire sotto forma di piccole goccioline nell'aria o vapore. Una parte dell'aria nella lattina viene espulsa quando ciò accade, per fare spazio alla nuvola in espansione di goccioline d'acqua.

  • Nonostante la bomboletta perda parte dell'aria al suo interno, non viene ancora schiacciata, perché il vapore acqueo che ha preso il posto dell'aria invece spinge dall'interno.
  • In generale, più riscaldi un liquido o un gas, più si espande. Se è un contenitore chiuso, quindi non può continuare ad espandersi, esercita più pressione. Questa è nota come legge di Gay-Lussac.
Schiacciare una lattina con la pressione dell'aria Fase 8
Schiacciare una lattina con la pressione dell'aria Fase 8

Passaggio 3. Comprendi come viene schiacciata la lattina

Quando la lattina viene capovolta nell'acqua ghiacciata, la situazione cambia in due modi. Innanzitutto, la lattina non è più aperta all'aria, poiché l'acqua blocca l'apertura. In secondo luogo, il vapore acqueo all'interno della lattina si raffredda di nuovo rapidamente. Il vapore acqueo si riduce ancora una volta al suo volume originale, la piccola quantità d'acqua sul fondo della lattina. Improvvisamente, la maggior parte dello spazio all'interno della lattina non contiene assolutamente nulla, nemmeno l'aria! L'aria che è stata pressata dall'esterno della lattina per tutto questo tempo improvvisamente non ha nulla dall'altra parte per resisterle, quindi schiaccia la lattina verso l'interno.

Lo spazio che non contiene nulla si chiama a vuoto.

Schiacciare una lattina con la pressione dell'aria Fase 9
Schiacciare una lattina con la pressione dell'aria Fase 9

Passaggio 4. Osserva attentamente la lattina per scoprire un altro effetto dell'esperimento

La comparsa di un vuoto, o spazio vuoto, all'interno della lattina ha un altro effetto oltre a provocare lo schiacciamento della lattina. Guarda attentamente la lattina mentre la abbassi nell'acqua e di nuovo mentre la sollevi. Potresti notare una piccola quantità d'acqua che viene risucchiata nella lattina, per poi gocciolare di nuovo. Questo perché la pressione dell'acqua spinge contro l'apertura della lattina, ma solo abbastanza forte da riempire un po' la lattina prima che l'alluminio venga schiacciato.

Parte 3 di 3: aiutare gli studenti a imparare dall'esperimento

Schiacciare una lattina con la pressione dell'aria Passaggio 10
Schiacciare una lattina con la pressione dell'aria Passaggio 10

Passaggio 1. Chiedi agli studenti perché la lattina è stata schiacciata

Vedi se gli studenti hanno qualche idea su cosa sia successo alla lattina. Non affermare o negare nessuna delle risposte in questa fase. Riconosci ogni idea e chiedi agli studenti di spiegare il loro processo di pensiero.

Schiacciare una lattina con la pressione dell'aria Passaggio 11
Schiacciare una lattina con la pressione dell'aria Passaggio 11

Passaggio 2. Aiuta gli studenti a proporre variazioni sull'esperimento

Chiedi agli studenti di inventare nuovi esperimenti per testare le loro idee e chiedi loro cosa pensano che accadrà prima di condurre il nuovo esperimento. Se hanno problemi a inventare un nuovo esperimento, aiutali. Ecco un paio di varianti che possono essere utili:

  • Se uno studente pensa che l'acqua (non il vapore acqueo) all'interno della lattina sia responsabile della sua frantumazione, chiedi agli studenti di riempire un'intera lattina con acqua e vedere se è schiacciata.
  • Prova lo stesso esperimento con un contenitore più robusto. Il materiale più pesante dovrebbe impiegare più tempo per essere frantumato, il che darà all'acqua ghiacciata più tempo per riempirlo.
  • Prova a lasciare raffreddare la lattina per un po' prima di metterla nel bagno di ghiaccio. Ciò si tradurrà in una maggiore presenza di aria nella lattina e quindi in uno schiacciamento meno grave.
Schiacciare una lattina con la pressione dell'aria Fase 12
Schiacciare una lattina con la pressione dell'aria Fase 12

Passaggio 3. Spiega la teoria alla base dell'esperimento

Usa le informazioni nella sezione Come funziona per insegnare agli studenti perché la lattina è stata schiacciata. Chiedi loro se corrisponde a ciò che hanno trovato nei loro esperimenti.

Video - Utilizzando questo servizio, alcune informazioni potrebbero essere condivise con YouTube

Suggerimenti

Abbassa la lattina nell'acqua con le pinze, invece di lasciarla cadere

Avvertenze

  • I bambini più grandi (dai 12 anni in su) potrebbero essere in grado di svolgere l'attività da soli, ma solo sotto la supervisione di un adulto! Non permettere mai a più di una persona di fare la dimostrazione alla volta, a meno che non sia presente più di un supervisore.
  • La lattina e l'acqua all'interno saranno calde. Chiedi ai partecipanti di fare un passo indietro mentre la lattina viene capovolta nell'acqua, per evitare di ferirsi a causa degli spruzzi d'acqua calda.

Consigliato: