Puoi schiacciare una lattina di soda solo con una fonte di calore e una ciotola d'acqua. Questa è una dimostrazione visiva di alcuni semplici principi scientifici, tra cui la pressione dell'acqua e il concetto di vuoto. Questi esperimenti possono essere condotti dall'insegnante come dimostrazione o da studenti anziani sotto supervisione.
Fare un passo
Parte 1 di 3: schiacciare lattine di soda
Passaggio 1. Versa dell'acqua in una lattina vuota
Risciacqua la lattina con acqua e lascia circa 15-30 ml (1-2 cucchiai) di acqua nella lattina. Se non hai un cucchiaio, versa solo abbastanza acqua da coprire il fondo della lattina.
Passaggio 2. Preparare una ciotola di acqua ghiacciata
Riempi una ciotola con acqua fredda e ghiaccio o con acqua che è stata raffreddata in frigorifero. Una ciotola abbastanza profonda da immergere la lattina renderà l'esperimento più semplice ma non obbligatorio. Una ciotola pulita renderà più facile vedere la lattina sbriciolarsi.
Passaggio 3. Prendi occhiali e morsetti a prova di schizzi
In questo esperimento, riscalderai questa lattina di soda finché l'acqua al suo interno non bolle, quindi trasferiscila rapidamente. Tutti nelle vicinanze dovevano indossare occhiali a prova di schizzi nel caso in cui l'acqua calda gli schizzasse negli occhi. Avrai anche bisogno di una pinza per raccogliere la lattina calda senza scottarti, quindi capovolgila in una ciotola di acqua ghiacciata. Esercitati a raccogliere le lattine con le pinze in modo da essere sicuro di poterle raccogliere con fermezza.
Procedere solo con la supervisione di un adulto
Passaggio 4. Riscaldare la lattina sul fornello
Metti la lattina di soda proprio sopra il fornello, quindi abbassa la temperatura. Lascia bollire l'acqua fuori dalla lattina, spumeggia e fai uscire il vapore per circa 30 minuti.
- Se senti un odore strano o metallico, passa immediatamente alla sezione successiva. L'acqua potrebbe bollire o il calore è troppo alto, causando lo scioglimento dell'inchiostro o dell'alluminio nella lattina.
- Se il fornello non è in grado di riscaldare la lattina, usa una piastra riscaldante o usa delle pinze con manici resistenti al calore per tenere la lattina sul fornello.
Passaggio 5. Usa le pinze per capovolgere la lattina calda nell'acqua fredda
Tieni il morsetto con il palmo rivolto verso l'alto. Usa le pinze per raccogliere il barattolo, quindi capovolgilo rapidamente sull'acqua fredda, immergendo il barattolo nella ciotola dell'acqua.
Preparati per un forte scoppio mentre la lattina si frantuma rapidamente
Parte 2 di 3: come funziona
Passaggio 1. Informazioni sulla pressione dell'aria
L'aria intorno a te comprime te e tutto il resto, con una pressione di 101 kPa (14,7 libbre per pollice quadrato) quando sei al livello del mare. Questa pressione di solito è sufficiente per frantumare una lattina o anche una persona! Questo non accade perché l'aria nella lattina (o qualsiasi altra sostanza nel tuo corpo) spinge fuori con la stessa quantità di pressione, e perché la pressione dell'aria la dissipa premendo su di noi in tutte le direzioni allo stesso modo.
Passaggio 2. Scopri cosa succede quando riscaldi una lattina d'acqua
Quando l'acqua nella lattina bolle, puoi vedere l'acqua che inizia a lasciare la lattina sotto forma di goccioline d'acqua nell'aria o vapore. Una parte dell'aria nella bomboletta viene espulsa mentre bolle, per fare spazio alle gocce d'acqua in espansione.
- Anche se la bomboletta aveva perso l'aria all'interno, non si era ancora frantumata, poiché l'umidità presente nell'aria si spremeva dall'interno.
- In genere, più si riscalda un liquido o un gas, più si espande. Se è in un contenitore chiuso in modo che non si espanda, il liquido o il gas si comprime ancora di più.
Passaggio 3. Comprendi il processo delle lattine schiacciate
Quando la lattina viene capovolta nell'acqua ghiacciata, la situazione cambia in due modi. Innanzitutto, la lattina non è più a contatto con l'aria perché l'acqua blocca l'apertura. In secondo luogo, l'umidità nella lattina può raffreddarsi rapidamente. Il vapore acqueo si riduce ancora una volta al suo volume iniziale, diventando la quantità d'acqua sul fondo della lattina. Improvvisamente, la stanza è diventata vuota, nemmeno l'aria! L'aria che era stata pressata dall'esterno del barattolo improvvisamente non ha avuto alcuna pressione dall'interno, distruggendo così l'interno.
Uno spazio che non ha nulla in sé si chiama il vuoto.
Passaggio 4. Guarda attentamente la lattina per altri effetti di questo esperimento
L'aspetto di un vuoto o di uno spazio vuoto nella lattina ha un effetto diverso dal causare la rottura della lattina. Osserva attentamente la lattina mentre la immergi nell'acqua, quindi sollevala. Potresti notare che dell'acqua entra nella lattina e poi gocciola di nuovo. Questo perché la pressione dell'acqua preme contro i fori della lattina, ma poco può riempire la lattina prima che l'alluminio si disintegri.
Parte 3 di 3: aiutare gli studenti a imparare dagli esperimenti
Passaggio 1. Chiedi agli studenti perché la lattina è stata schiacciata
Nota se gli studenti hanno qualche idea su cosa sia successo alla lattina. Non essere d'accordo o incolpare le loro risposte in questa fase. Accetta ogni idea e chiedi agli studenti di spiegare i loro processi mentali.
Passaggio 2. Aiuta gli studenti a pensare alle variazioni nell'esperimento
Chiedi agli studenti di fare nuovi esperimenti per testare le loro idee e chiedi loro cosa pensano che accadrà prima di fare il nuovo esperimento. Se non riescono a pensare a un nuovo esperimento, aiutali. Ecco alcune varianti che possono essere utili:
- Se uno studente pensa che l'acqua (non l'umidità) nel barattolo sia la ragione per cui il barattolo si rompe, lascia che lo studente riempia l'intero barattolo con acqua e guardi se il barattolo si rompe.
- Prova lo stesso esperimento con un contenitore più forte. I materiali più resistenti impiegheranno più tempo a disintegrarsi, il che darà all'acqua ghiacciata più tempo per riempire la lattina.
- Prova a raffreddare la lattina per un po' prima di metterla nell'acqua ghiacciata. Ciò farà sì che più aria sia contenuta nella lattina in modo che lo schiacciamento sia meno grave.
Passaggio 3. Spiega la teoria alla base di questo esperimento
Usa le informazioni nella sezione Come funziona per insegnare agli studenti perché le lattine si frantumano. Chiedi loro se queste informazioni si adattano all'idea che hanno avuto durante l'esperimento.
Suggerimenti
Immergi la lattina nell'acqua usando le pinze e non farla cadere
Avvertimento
- La lattina e l'acqua al suo interno si sentiranno calde. Fai indietreggiare il pubblico quando la lattina viene capovolta nell'acqua, per evitare di farsi male dagli schizzi caldi.
- I bambini più grandi (dai 12 anni in su) possono farlo da soli, ma solo sotto la supervisione di un adulto! Non permettere mai a più di una persona di manifestare a meno che non sia presente più di un supervisore.
