เนื้อหา

• ขั้นตอน
• ส่วนที่ 1 จาก 3: วิธีทำให้กระป๋องอะลูมิเนียมน้ำมะนาวเรียบ
• ส่วนที่ 2 จาก 3: มันทำงานอย่างไร
• ส่วนที่ 3 ของ 3: ช่วยให้นักเรียนเรียนรู้ผ่านการทดลอง
• เคล็ดลับ
• คำเตือน
• อะไรที่คุณต้องการ

คุณสามารถทำให้กระป๋องอะลูมิเนียมน้ำมะนาวเรียบโดยใช้แหล่งความร้อนและภาชนะบรรจุน้ำ นี่เป็นการสาธิตให้เห็นถึงหลักการทางวิทยาศาสตร์บางอย่างที่มองเห็นได้ชัดเจน รวมถึงความกดอากาศและแนวคิดเรื่องสุญญากาศ การทดลองสามารถทำได้โดยครูหรือนักเรียนมัธยมปลายภายใต้การแนะนำของพวกเขาเป็นการทดลอง

ขั้นตอน

ส่วนที่ 1 จาก 3: วิธีทำให้กระป๋องอะลูมิเนียมน้ำมะนาวเรียบ

1. 1 เทน้ำลงในกระป๋องอลูมิเนียมเปล่า ล้างออกด้วยน้ำเปล่าประมาณ 15-30 มิลลิลิตร (1-2 ช้อนชา) หากคุณไม่มีช้อนตวง ให้เอาน้ำปิดก้นกระป๋องอลูมิเนียม
2. 2 เตรียมชามน้ำน้ำแข็ง เติมภาชนะด้วยน้ำเย็นและน้ำแข็งหรือน้ำที่เก็บไว้ในตู้เย็น ขอแนะนำให้ใช้ชามลึกพอที่จะใส่ขวดโหลทั้งหมด - จากนั้นจะทดสอบได้ง่ายกว่า - แต่ไม่จำเป็น จะสะดวกกว่าถ้าสังเกตการแบนของโถผ่านชามใส
3. 3 หาแว่นตาและคีมป้องกันการเชื่อม ในการทดลองนี้ คุณจะอุ่นกระป๋องอลูมิเนียมจนน้ำเดือดแล้วจึงถ่ายเทอย่างรวดเร็ว ผู้สังเกตการณ์และผู้ทดลองทุกคนควรสวมแว่นตานิรภัยในกรณีที่น้ำร้อนกระเด็นเข้าตา คุณจะต้องใช้แหนบในการหยิบเหยือกเพื่อไม่ให้ตัวเองไหม้แล้วจุ่มลงในชามน้ำแข็ง ฝึกใช้แหนบจับขวดโหลจนจับได้สบาย
   • ดำเนินการต่อภายใต้การดูแลของผู้ใหญ่เท่านั้น
4. 4 อุ่นโถบนเตา วางกระป๋องอะลูมิเนียมคว่ำลงบนเตา แล้วเปิดไฟอ่อนหรือไฟอ่อน ปล่อยให้น้ำเดือดและปล่อยให้เดือดแล้วปล่อยไอน้ำออกประมาณ 30 วินาที
   • หากคุณสังเกตเห็นกลิ่นแปลก ๆ หรือกลิ่นโลหะ ให้ทำตามขั้นตอนต่อไปทันที น้ำอาจเดือดหรือความร้อนมากเกินไปจนสีหรืออลูมิเนียมเริ่มละลาย
   • หากอะลูมิเนียมไม่พอดีกับหัวเตา ให้ใช้เตาไฟฟ้าหรือถือกระป๋องไว้เหนือกองไฟโดยใช้คีมคีบทนความร้อน
5. 5 ใช้ที่คีบจุ่มขวดร้อนคว่ำลงในน้ำเย็น ถือแหนบโดยให้ฝ่ามือหงายขึ้น ใช้เหยือกที่มีแหนบแล้วพลิกชามน้ำเย็นแล้วจุ่มลงในนั้น
   • เตรียมได้ยินเสียงดังๆ เพราะโถปั่นออกเร็วมาก!

ส่วนที่ 2 จาก 3: มันทำงานอย่างไร

1. 1 ค้นหาว่าความกดอากาศคืออะไร อากาศกดทับเราและวัตถุอื่นๆ ด้วยแรง 101 kPa (กิโลปาสกาล) (1 กก. ต่อ cm2) เมื่อคุณอยู่ที่ระดับน้ำทะเล และโดยทั่วไป นี่ก็เพียงพอแล้วที่กระป๋องจะแบนตัวเอง หรือแม้แต่คน! แต่สิ่งนี้ไม่ได้เกิดขึ้นเพราะอากาศภายในกระป๋อง (หรือสิ่งที่อยู่ภายในร่างกายของเรา) ถูกกดออกด้วยแรงเดียวกันและความดันอากาศดูเหมือนจะเป็นศูนย์เนื่องจากการกดทับเราอย่างสม่ำเสมอจากทุกด้าน .
2. 2 ค้นหาว่าจะเกิดอะไรขึ้นเมื่อคุณให้น้ำร้อนในขวดโหล เมื่อน้ำในโถเดือด คุณจะเห็นว่ามันเริ่ม "ไหล" ในรูปของหยดเล็กๆ ขึ้นไปในอากาศได้อย่างไร - เรารู้ว่านี่เป็นไอน้ำ อากาศบางส่วนถูกผลักออกจากกระป๋องในเวลานี้เพื่อให้มีที่ว่างสำหรับกลุ่มละอองน้ำที่กำลังขยายตัว
   • แม้ว่าขวดโหลจะสูญเสียอากาศไปบ้าง แต่ก็ยังไม่แบนเพราะตอนนี้ไอน้ำเข้ามาแทนที่อากาศที่ถูกแทนที่ซึ่งกดจากด้านในด้วย
   • โดยทั่วไป ยิ่งคุณให้ความร้อนกับของเหลวหรือแก๊สมากเท่าไร ของเหลวหรือแก๊สก็จะยิ่งขยายตัวมากขึ้นเท่านั้น หากอยู่ในภาชนะปิดและไม่สามารถขยายตัวได้ ความดันจะเพิ่มขึ้น
3. 3 ทำความเข้าใจว่ากระป๋องหนึ่งแบนราบได้อย่างไร. เมื่อกระป๋องคว่ำในน้ำเย็น สถานการณ์จะเปลี่ยนเป็นสองทิศทาง ประการแรก กระป๋องไม่มีอากาศเข้า เนื่องจากรูถูกน้ำปิดกั้น ประการที่สอง ไอน้ำภายในกระป๋องเย็นลงอย่างรวดเร็ว ไอน้ำถูกบีบอัดจนเหลือปริมาตรเดิม ซึ่งเป็นน้ำปริมาณเล็กน้อยที่ด้านล่างของกระป๋อง ทันใดนั้น พื้นที่ส่วนใหญ่ในโถก็ไม่มีอะไรเลย - ไม่มีแม้แต่อากาศที่นั่น! อากาศที่กดอยู่ด้านนอกของกระป๋องตลอดเวลานี้ไม่มีแรงต้านจากด้านในอีกต่อไป มันจึงทำให้กระป๋องด้านในแบนราบ
   • พื้นที่ที่ไม่มีอะไรเรียกว่า เครื่องดูดฝุ่น.
4. 4 สังเกตขวดโหลอย่างระมัดระวังระหว่างการทดลองและค้นพบเอฟเฟกต์อื่น การปรากฏตัวของสุญญากาศหรือพื้นที่ว่างภายในกระป๋องมีผลอีกอย่างหนึ่งนอกเหนือจากการทำให้แบน สังเกตโถเมื่อแช่น้ำและเมื่อนำออกมา คุณจะสามารถสังเกตได้ว่าน้ำเล็กน้อยถูกดูดเข้าไปในโถแล้วออกมาอีกครั้งได้อย่างไร เนื่องจากน้ำไปกดกับช่องเปิดของกระป๋อง แต่แรงดันนี้เพียงพอที่จะเติมเฉพาะพื้นที่เล็กๆ ภายในกระป๋องอลูมิเนียมก่อนที่จะแบน

ส่วนที่ 3 ของ 3: ช่วยให้นักเรียนเรียนรู้ผ่านการทดลอง

1. 1 ถามนักเรียนว่าทำไมโหลจึงแบน ดูว่าพวกเขามีความคิดใด ๆ เกี่ยวกับเรื่องนี้หรือไม่ อย่ายืนยันหรือปฏิเสธคำตอบใด ๆ ในขั้นตอนนี้ รับรู้แต่ละแนวคิดและขอให้นักเรียนอธิบายขบวนการคิด
2. 2 ช่วยนักเรียนด้วยตัวเลือกในการอธิบายการทดลอง ขอให้พวกเขาคิดการทดลองใหม่ๆ เพื่อทดสอบความคิดของพวกเขา ก่อนเริ่มการทดลองใหม่ ให้ถามพวกเขาว่าพวกเขาคิดว่าจะเกิดอะไรขึ้นในกระบวนการนี้ หากพวกเขาพบว่ามันยากที่จะหาประสบการณ์ใหม่ๆ ให้มาช่วย ต่อไปนี้คือตัวเลือกบางส่วนที่คุณอาจพบว่ามีประโยชน์:
   • ถ้านักเรียนคิดว่าเป็นน้ำ (ไม่ใช่ไอน้ำ) ในโถที่ทำให้แบน ให้เติมน้ำให้เต็มโถแล้วดูว่าเสียรูปหรือไม่
   • ลองทดลองแบบเดียวกันกับภาชนะที่แข็งกว่านี้ วัสดุที่แข็งแรงกว่าจะแบนราบนานขึ้น ทำให้น้ำน้ำแข็งมีเวลาเติมลงในภาชนะ
   • ลองปล่อยให้ขวดเย็นลงเล็กน้อยก่อนนำไปแช่ในน้ำเย็นจัด ผลที่ได้คืออากาศในกระป๋องมากขึ้นและการเสียรูปน้อยลง
3. 3 อธิบายทฤษฎีเบื้องหลังการทดลอง ใช้ข้อมูลในส่วน How It Works เพื่อช่วยให้นักเรียนเข้าใจว่าเหตุใดขวดโหลจึงถูกบีบอัด ถามพวกเขาว่าคำอธิบายตรงกับแนวคิดที่พวกเขาคิดขึ้นมาจากการทดลองของตนเองหรือไม่

เคล็ดลับ

• จุ่มเหยือกลงในน้ำด้วยแหนบอย่าทำตก

คำเตือน

• โถและน้ำข้างในจะร้อน ให้ผู้เข้าร่วมการทดลองยืนอยู่ข้างหลังคุณขณะที่กระป๋องจุ่มลงในน้ำ เพื่อไม่ให้พวกเขาได้รับอันตรายจากการสาดน้ำร้อนกระทันหัน
• เด็กอายุมากกว่า 12 ปีสามารถทำการทดลองได้ด้วยตัวเอง แต่ เท่านั้น ภายใต้การดูแลของผู้ใหญ่! อย่าให้มากกว่าหนึ่งคนทำการทดลองในแต่ละครั้ง เว้นแต่จะมีผู้นำมากกว่าหนึ่งคนด้วย

อะไรที่คุณต้องการ

• กระป๋องน้ำมะนาวอลูมิเนียมเปล่า
• ที่คีบมีขนาดใหญ่พอที่จะจับโถร้อนได้สบาย
• เตาแก๊สหรือเตาไฟฟ้า หรือ เตาบุนเซิน
• ชามน้ำเย็น