Du kan knuse en sodavand med kun en varmekilde og en skål med vand. Dette er en visuel demonstration af nogle enkle videnskabelige principper, herunder vandtryk og begrebet vakuum. Disse eksperimenter kan udføres af læreren som en demonstration eller af seniorelever under opsyn.
Trin
Del 1 af 3: Knusende sodavand
Trin 1. Hæld lidt vand i en tom sodavand
Skyl sodavandskassen med vand, og lad ca. 15-30 ml (1-2 spiseskefulde) vand stå i dåsen. Hvis du ikke har en spiseske, skal du bare hælde nok vand til at dække bunden af dåsen.
Trin 2. Forbered en skål med isvand
Fyld en skål med koldt vand og is eller med vand, der er afkølet i køleskabet. En skål dybt nok til at nedsænke dåsen vil gøre forsøget lettere, men ikke obligatorisk. En ren skål gør det lettere for dig at se dåsen smuldre.
Trin 3. Tag stænktætte glas og klemmer
I dette eksperiment vil du opvarme denne dåse sodavand, indtil vandet i den koger, og derefter hurtigt overføre den. Alle i nærheden måtte bære stænkbeskyttelsesbriller, hvis det varme vand sprøjtede i øjnene. Du skal også bruge en tang til at samle den varme dåse op uden at brænde dig selv, og derefter vende den om i en skål med isvand. Øv dig i at samle dåser op med tang, så du er sikker på, at du kan tage dem fast.
Fortsæt kun under opsyn af en voksen
Trin 4. Varm dåsen på komfuret
Placer dåsen sodavand lige over ovnen, og skru derefter varmeindstillingen til lav. Lad vandet koge uden for dåsen, boblende, og lad dampen stå i cirka 30 minutter.
- Hvis du lugter noget mærkeligt eller metallisk, skal du straks gå videre til det næste afsnit. Vandet koger måske, eller varmen er for høj, hvilket får blækket eller aluminiumet i dåsen til at smelte.
- Hvis din komfur ikke kan opvarme sodavandskassen, skal du bruge en kogeplade eller bruge en tang med varmebestandige håndtag til at holde sodavand på komfuret.
Trin 5. Brug en tang til at vende den varme dåse i det kolde vand
Hold klemmen med håndfladen opad. Brug tangen til at samle dåsen op, og vend den derefter hurtigt over det kolde vand og dypp dåsen i skålen med vand.
Gør dig klar til et højt brag, da dåsen hurtigt går i stykker
Del 2 af 3: Sådan fungerer det
Trin 1. Lær mere om lufttryk
Luften omkring dig komprimerer dig og alt andet med et tryk på 101 kPa (14,7 pund per kvadrattomme), når du er på havets overflade. Dette pres er normalt nok til at knuse en dåse eller endda en person! Dette sker ikke, fordi luften i sodavandskanden (eller et andet stof i din krop) skubber ud med det samme tryk, og fordi lufttrykket spreder den ved at trykke på os i alle retninger lige meget.
Trin 2. Find ud af, hvad der sker, når du opvarmer en dåse vand
Når vandet i dåsen koger, kan du se vandet begynde at forlade dåsen som vanddråber i luften eller dampe. Noget af luften i dåsen skubbes ud, når den koger, for at give plads til de ekspanderende vanddråber.
- Selvom dåsen havde mistet sin luft indeni, var den ikke knust endnu, da fugtigheden i luften pressede indefra.
- Generelt, jo mere du opvarmer en væske eller gas, jo mere udvider den sig. Hvis den er i en lukket beholder, så den ikke ekspanderer, komprimerer væsken eller gassen endnu mere.
Trin 3. Forstå processen med knuste dåser
Når dåsen vendes i isvand, ændrer situationen sig på to måder. For det første er dåsen ikke længere i kontakt med luft, fordi vand blokerer åbningen. For det andet kan fugtigheden i dåsen hurtigt afkøle. Vanddampen krymper igen til dets oprindelige volumen og bliver til mængden af vand i bunden af dåsen. Pludselig blev rummet tomt - ikke engang luft! Luften, der havde presset udefra på dåsen, havde pludselig intet pres indefra og ødelagde dermed indersiden.
Et rum, der ikke har noget i sig, kaldes vakuumet.
Trin 4. Se nøje på dåsen for andre effekter af dette eksperiment
Udseendet af et vakuum eller et tomt rum i dåsen har en anden effekt end at få dåsen til at knuse. Se dåsen omhyggeligt, mens du nedsænker den i vandet og derefter løfter den op. Du vil måske bemærke, at der kommer noget vand i dåsen og derefter drypper ud igen. Dette skyldes, at vandets tryk presser mod hullerne i dåsen, men lidt kan fylde dåsen, før aluminiumet opløses.
Del 3 af 3: Hjælp eleverne med at lære af eksperimenter
Trin 1. Spørg eleverne, hvorfor dåsen blev knust
Læg mærke til, om eleverne har nogen ideer om, hvad der skete med dåsen. Vær ikke enig eller bebrejde deres svar på dette tidspunkt. Accepter hver idé, og bed eleverne om at forklare deres tankeprocesser.
Trin 2. Hjælp eleverne med at tænke på variationer i eksperimentet
Bed eleverne om at lave nye eksperimenter for at teste deres ideer, og spørg dem, hvad de tror, der vil ske, før de laver det nye eksperiment. Hvis de ikke kan tænke på et nyt eksperiment, kan du hjælpe dem. Her er nogle variationer, der kan være nyttige:
- Hvis en elev mener, at vandet (ikke fugt) i dåsen er årsagen til, at dåsen går i stykker, lad eleven fylde hele dåsen med vand, og se om dåsen går i stykker.
- Prøv det samme eksperiment med en stærkere beholder. Stærkere materialer vil tage længere tid at gå i opløsning, hvilket vil give isvandet mere tid til at fylde dåsen.
- Prøv at afkøle dåsen et stykke tid, før du lægger den i isvandet. Dette vil få mere luft til at indeholde dåsen, så knusningen bliver mindre alvorlig.
Trin 3. Forklar teorien bag dette eksperiment
Brug oplysningerne i afsnittet Sådan fungerer det til at lære eleverne, hvorfor dåser knuses. Spørg dem, om disse oplysninger passer til den idé, de kom med under forsøget.
Tips
Sænk dåsen i vandet ved hjælp af tang, og lad den ikke tabe
Advarsel
- Dåsen og vandet i den vil føles varmt. Få publikum tilbage, når dåsen vendes i vandet, for at undgå at komme til skade ved varme stænk.
- Ældre børn (i alderen 12+) kan gøre dette alene, men kun under opsyn af en voksen! Tillad aldrig mere end én person at demonstrere, medmindre mere end én vejleder er til stede.
