Pločevinko sode lahko zdrobite samo z virom toplote in skledo vode. To je vizualna predstavitev nekaterih preprostih znanstvenih načel, vključno s pritiskom vode in konceptom vakuuma. Te poskuse lahko izvede učitelj kot predstavitev ali starejši učenci pod nadzorom.
Korak
1. del 3: Drobljenje pločevinke sode
Korak 1. V prazno pločevinko sode nalijte nekaj vode
Posodo s sodo sperite z vodo in v pločevinki pustite približno 15-30 ml (1-2 žlici) vode. Če nimate žlice, nalijte dovolj vode, da pokrije dno pločevinke.
Korak 2. Pripravite skledo ledene vode
Napolnite posodo s hladno vodo in ledom ali z vodo, ki ste jo ohladili v hladilniku. Posoda, ki je dovolj globoka, da potopite pločevinko, bo olajšala poskus, vendar ni obvezna. Čista posoda vam bo olajšala ogled drobljenja pločevinke.
Korak 3. Vzemite očala in sponke, zaščitene pred brizganjem
V tem poskusu boste segrevali to pločevinko sode, dokler voda v njej ne zavre, nato pa jo hitro prenesli. Vsi v bližini so morali nositi očala, zaščitena pred brizganjem, če jim je vroča voda brizgnila v oči. Potrebovali boste tudi klešče, da vzamete vročo pločevinko, ne da bi se pri tem opekli, nato pa jo obrnite v posodo z ledeno vodo. Vadite pobiranje pločevink s kleščami, da boste prepričani, da jih lahko trdno poberete.
Nadaljujte le pod nadzorom odraslih
Korak 4. Segrejte pločevinko na štedilniku
Posodo s sodo postavite tik nad peč, nato nastavite temperaturo na nizko. Pustite, da voda vre izven pločevinke, z mehurčki in pustite paro približno 30 minut.
- Če zavohate nekaj čudnega ali kovinskega, takoj pojdite na naslednji odsek. Voda lahko vre ali je toplota previsoka, zaradi česar se črnilo ali aluminij v pločevinki stopijo.
- Če vaš štedilnik ne more segreti sode, uporabite kuhalno ploščo ali uporabite klešče s toplotno odpornimi ročaji, da pločevinko sode zadržite na štedilniku.
Korak 5. S kleščami vročo pločevinko obrnite v hladno vodo
Objemko držite z dlanjo navzgor. S kleščami poberite pločevinko, nato pa jo hitro obrnite po hladni vodi in potopite pločevinko v posodo z vodo.
Pripravite se na glasen pok, saj se pločevinka hitro razbije
2. del 3: Kako deluje
Korak 1. Spoznajte zračni tlak
Zrak okoli vas stisne vas in vse ostalo s pritiskom 101 kPa (14,7 funtov na kvadratni palec), ko ste na morski gladini. Ta pritisk je običajno dovolj, da razbije pločevinko ali celo osebo! To se ne zgodi, ker se zrak v sode (ali katera koli druga snov v vašem telesu) iztisne z enako količino pritiska in ker ga zračni tlak razprši tako, da na nas enako pritiska na vse strani.
Korak 2. Ugotovite, kaj se zgodi, ko segrejete pločevinko vode
Ko voda v pločevinki zavre, lahko vidite, da voda začne zapuščati pločevinko v obliki kapljic vode v zraku ali pare. Nekaj zraka v pločevinki se med vrenjem izrine, da se naredi prostor za širjenje kapljic vode.
- Čeprav je pločevinka v notranjosti izgubila zrak, se še ni razbila, saj je vlaga, prisotna v zraku, iztisnila od znotraj.
- Na splošno, bolj ko segrejete tekočino ali plin, bolj se razširi. Če je v zaprti posodi, da se ne razširi, se tekočina ali plin še bolj stisne.
Korak 3. Razumeti postopek zdrobljenih pločevink
Ko se pločevinka obrne v ledeno vodo, se situacija spremeni na dva načina. Prvič, pločevinka ni več v stiku z zrakom, ker voda blokira odprtino. Drugič, vlaga v pločevinki se lahko hitro ohladi. Vodna para se spet skrči do začetne prostornine in postane količina vode na dnu pločevinke. Nenadoma se je soba izpraznila - niti zraka! Zrak, ki je pritiskal od zunaj pločevinke, nenadoma ni imel pritiska iz notranjosti in je tako uničil notranjost.
Prostor, v katerem ni ničesar, se imenuje vakuum.
Korak 4. Pozorno preglejte pločevinko za druge učinke tega poskusa
Pojav vakuuma ali praznega prostora v pločevinki ima drug učinek, razen da se pločevinka razbije. Pazljivo opazujte, ko jo potopite v vodo, nato pa jo dvignite. Morda boste opazili, da nekaj vode pride v pločevinko in nato spet izteče. To je zato, ker pritisk vode pritiska na luknje v pločevinki, vendar lahko le malo napolni pločevinko, preden aluminij razpade.
3. del 3: Pomoč učencem pri učenju iz poskusov
Korak 1. Učence vprašajte, zakaj je bila pločevinka zdrobljena
Upoštevajte, če imajo učenci kakšno idejo o tem, kaj se je zgodilo s pločevinko. Na tej stopnji se ne strinjajte z njihovimi odgovori in jih ne krivite. Sprejmite vsako idejo in prosite študente, naj pojasnijo svoje miselne procese.
Korak 2. Pomagajte učencem pri razmišljanju o različicah v poskusu
Učence prosite, naj naredijo nove poskuse, da preverijo svoje zamisli, in vprašajte jih, kaj se jim bo zgodilo, preden bodo izvedli nov poskus. Če se ne morejo spomniti novega poskusa, jim pomagajte. Tu je nekaj različic, ki so lahko koristne:
- Če študent misli, da je voda (ne vlaga) v pločevinki razlog, da se pločevinka razbije, naj študent napolni celotno pločevinko z vodo in pazi, če se pločevinka razbije.
- Poskusite isti poskus z močnejšo posodo. Močnejši materiali bodo dlje razpadli, kar bo ledeni vodi dalo več časa, da napolni pločevinko.
- Poskusite nekaj časa ohladiti pločevinko, preden jo položite v ledeno vodo. To bo povzročilo, da bo v pločevinki več zraka, zato bo drobljenje manj hudo.
Korak 3. Razložite teorijo tega poskusa
Uporabite informacije v razdelku Kako deluje, da učence naučite, zakaj se pločevinke razbijejo. Vprašajte jih, ali ti podatki ustrezajo ideji, do katere so prišli med poskusom.
Nasveti
Pločevinko s kleščami potopite v vodo in je ne spustite
Opozorilo
- Pločevinka in voda v njej bosta vroča. Ko obrnete pločevinko v vodi, občinstvo umaknite, da se izognete poškodbam zaradi vročih brizganja.
- Starejši otroci (stari 12+) lahko to počnejo sami, vendar le pod nadzorom odraslih! Nikoli ne dovolite, da se pojavi več oseb, razen če je prisotnih več nadzornikov.
