Anda boleh menghancurkan kaleng soda hanya dengan sumber panas dan semangkuk air. Ini adalah demonstrasi visual dari beberapa prinsip sains sederhana, termasuk tekanan air dan konsep vakum. Eksperimen ini boleh dijalankan oleh guru sebagai demonstrasi atau oleh pelajar senior di bawah pengawasan.
Langkah
Bahagian 1 dari 3: Menghancurkan Tong Soda
Langkah 1. Tuangkan sedikit air ke dalam tin soda kosong
Bilas tin soda dengan air dan biarkan sekitar 15-30 mL (1-2 sudu besar) air ke dalam tin. Sekiranya anda tidak mempunyai satu sudu, tuangkan air secukupnya untuk menutup bahagian bawah tin.
Langkah 2. Sediakan semangkuk air ais
Isi mangkuk dengan air sejuk dan ais atau dengan air yang telah sejuk di dalam peti sejuk. Mangkuk yang cukup dalam untuk merendam kaleng akan menjadikan percubaan lebih mudah tetapi tidak wajib. Mangkuk yang bersih akan memudahkan anda melihat tin yang hancur.
Langkah 3. Ambil gelas dan pengapit kalis percikan
Dalam eksperimen ini, anda akan memanaskan tin soda ini sehingga air di dalamnya mendidih, kemudian cepat memindahkannya. Semua orang di dekatnya harus memakai kacamata kalis air sekiranya air panas memercik di mata mereka. Anda juga akan memerlukan penjepit untuk mengambil tin panas tanpa membakar diri, kemudian membalikkannya ke dalam semangkuk air es. Berlatihlah mengambil tin dengan penjepit sehingga anda pasti dapat mengambilnya dengan kuat.
Teruskan hanya dengan pengawasan orang dewasa
Langkah 4. Panaskan tin di atas dapur
Letakkan kaleng soda tepat di atas kompor, kemudian putar suhu panas ke rendah. Biarkan air mendidih di luar kaleng, menggelegak, dan biarkan kukus selama kira-kira 30 minit.
- Sekiranya anda menghidu sesuatu yang pelik atau logam, segera beralih ke bahagian seterusnya. Air mungkin mendidih atau panas terlalu tinggi, menyebabkan dakwat atau aluminium di dalam tin mencair.
- Sekiranya dapur anda tidak dapat memanaskan kaleng soda, gunakan piring panas, atau gunakan tong dengan pegangan tahan panas untuk memegang tin soda di atas dapur.
Langkah 5. Gunakan tong untuk membalikkan tin panas di dalam air sejuk
Pegang penjepit dengan telapak tangan menghadap ke atas. Gunakan tong untuk mengambil kaleng, kemudian dengan cepat membalikkannya ke atas air dingin, mencelupkan kaleng ke dalam mangkuk air.
Bersedia untuk bunyi keras kerana kaleng itu hancur dengan cepat
Bahagian 2 dari 3: Bagaimana Ia Berfungsi
Langkah 1. Ketahui mengenai tekanan udara
Udara di sekitar anda memampatkan anda dan segala yang lain, dengan tekanan 101 kPa (14.7 paun per inci persegi) ketika anda berada di permukaan laut. Tekanan ini biasanya cukup untuk menghancurkan kaleng, atau bahkan seseorang! Ini tidak berlaku kerana udara di dalam soda dapat (atau bahan lain di dalam badan anda) keluar dengan jumlah tekanan yang sama, dan kerana tekanan udara menghilangkannya dengan menekan kita ke semua arah secara sama rata.
Langkah 2. Ketahui apa yang berlaku semasa anda memanaskan tin air
Apabila air di dalam kaleng mendidih, anda dapat melihat air mulai meninggalkan kaleng sebagai titisan air di udara, atau wap. Sebagian udara di dalam kaleng didorong keluar ketika mendidih, untuk memberi ruang bagi tetesan air yang mengembang.
- Walaupun kaleng itu kehilangan udara di dalamnya, itu belum hancur, kerana kelembapan yang ada di udara memerah dari dalam.
- Secara amnya, semakin banyak anda memanaskan cecair atau gas, semakin banyak ia mengembang. Sekiranya berada di dalam bekas tertutup sehingga tidak mengembang, cecair atau gas memampatkan lebih banyak lagi.
Langkah 3. Memahami proses tin hancur
Apabila tin diserahkan dalam air es, keadaan berubah dalam dua cara. Pertama, kaleng tidak lagi bersentuhan dengan udara kerana air menyekat bukaan. Kedua, kelembapan di dalam tin dapat menyejuk dengan cepat. Wap air sekali lagi menyusut ke isipadu awalnya, menjadi jumlah air di bahagian bawah tin. Tiba-tiba, bilik menjadi kosong - walaupun udara tidak! Udara yang menekan dari luar kaleng tiba-tiba tidak mempunyai tekanan dari dalam, sehingga menghancurkan bahagian dalam.
Ruang yang tidak mempunyai apa-apa di dalamnya disebut kekosongan.
Langkah 4. Perhatikan dengan teliti kesan lain dari eksperimen ini
Munculnya ruang hampa atau kosong di dalam tin mempunyai satu kesan selain daripada menyebabkan kaleng itu hancur. Perhatikan kaleng dengan teliti semasa anda merendamnya di dalam air, dan kemudian angkat. Anda mungkin menyedari bahawa air masuk ke dalam tin dan kemudian menetes keluar lagi. Ini kerana tekanan air menekan lubang di dalam tin, tetapi sedikit yang dapat mengisi kaleng sebelum aluminium hancur.
Bahagian 3 dari 3: Membantu Pelajar Belajar dari Eksperimen
Langkah 1. Tanya pelajar mengapa tin itu dihancurkan
Perhatikan jika pelajar mempunyai idea mengenai apa yang berlaku pada tin. Jangan setuju atau salahkan jawapan mereka pada tahap ini. Terima setiap idea dan minta pelajar menerangkan proses pemikiran mereka.
Langkah 2. Bantu pelajar memikirkan variasi dalam eksperimen
Minta pelajar melakukan eksperimen baru untuk menguji idea mereka, dan tanyakan kepada mereka apa yang mereka fikir akan berlaku sebelum mereka melakukan eksperimen baru. Sekiranya mereka tidak dapat memikirkan percubaan baru, bantu mereka. Berikut adalah beberapa variasi yang mungkin berguna:
- Sekiranya pelajar berpendapat bahawa air (bukan kelembapan) di dalam tin adalah sebab kaleng itu boleh pecah, biarkan pelajar mengisi keseluruhan tin dengan air, dan perhatikan apakah kaleng itu pecah.
- Cuba eksperimen yang sama dengan bekas yang lebih kuat. Bahan yang lebih kuat akan memakan masa lebih lama untuk hancur, yang akan memberi air ais lebih banyak masa untuk mengisi tin.
- Cuba sejukkan kaleng sebentar sebelum memasukkannya ke dalam air ais. Ini akan menyebabkan lebih banyak udara terkandung di dalam tin sehingga penghancurannya kurang teruk.
Langkah 3. Terangkan teori di sebalik eksperimen ini
Gunakan maklumat di bahagian Cara Berfungsi untuk mengajar pelajar mengapa tin pecah. Tanyakan kepada mereka jika maklumat ini sesuai dengan idea yang mereka hasilkan semasa percubaan.
Petua
Tenggelam kaleng di dalam air menggunakan tong, dan jangan jatuhkannya
Amaran
- Kaleng dan air di dalamnya akan terasa panas. Minta penonton mundur ketika tin diserahkan ke dalam air, untuk mengelakkan diri dari luka akibat percikan panas.
- Kanak-kanak yang lebih tua (berumur 12+) boleh melakukannya sendiri, tetapi hanya di bawah pengawasan orang dewasa! Jangan sekali-kali membenarkan lebih daripada satu orang untuk menunjukkan kecuali ada lebih daripada seorang penyelia yang hadir.
