Podeu aixafar una llauna de refresc només amb una font de calor i un bol d’aigua. Es tracta d’una demostració visual d’alguns principis científics senzills, inclosa la pressió de l’aigua i el concepte de buit. Aquests experiments poden ser realitzats pel professor com a demostració o per estudiants majors sota supervisió.
Pas
Part 1 de 3: Triturar llaunes de soda
Pas 1. Aboqueu una mica d’aigua en una llauna de refresc buida
Esbandiu la llauna de soda amb aigua i deixeu uns 15-30 ml (1-2 cullerades) d’aigua a la llauna. Si no teniu una cullerada, aboqueu prou aigua per cobrir el fons de la llauna.
Pas 2. Prepareu un bol amb aigua gelada
Ompliu un bol amb aigua freda i gel o amb aigua que s’hagi refredat a la nevera. Un bol prou profund per submergir la llauna farà que l’experiment sigui més fàcil però no obligatori. Un bol net us facilitarà la divisió de la llauna.
Pas 3. Prengui ulleres i pinces a prova d'esquitxades
En aquest experiment, escalfeu aquesta llauna de refresc fins que l’aigua que hi bulli i la transferiu ràpidament. Tothom que tenia a prop havia de portar ulleres a prova d’esquitxades per si l’aigua calenta li esquitxava els ulls. També necessitareu pinces per recollir la llauna calenta sense cremar-vos i, després, gireu-la en un bol d’aigua gelada. Practicar la recollida de llaunes amb pinces per assegurar-se que les pot recollir amb fermesa.
Procediu només amb la supervisió d'un adult
Pas 4. Escalfeu la llauna a l'estufa
Col·loqueu la llauna de refresc sobre la cuina i, a continuació, gireu la temperatura de calor a mínima. Deixeu que l'aigua bulli fora de la llauna, bullent, i deixeu-la vapor durant uns 30 minuts.
- Si olors quelcom estrany o metàl·lic, passa a la secció següent immediatament. L’aigua pot bullir o la calor és massa elevada, cosa que provoca que la tinta o l’alumini de la llauna es fonguin.
- Si la vostra estufa no pot escalfar la llauna refrescant, utilitzeu una placa calenta o utilitzeu pinces amb mànecs resistents a la calor per subjectar la llauna refrescant a la cuina.
Pas 5. Feu servir les pinces per posar la llauna calenta a l'aigua freda
Mantingueu la pinça amb el palmell cap amunt. Utilitzeu les pinces per recollir la llauna i, després, gireu-la ràpidament sobre l’aigua freda, submergint la llauna al bol d’aigua.
Prepareu-vos per a un fort esclat, ja que la llauna es trenca ràpidament
Part 2 de 3: Com funciona
Pas 1. Conegueu la pressió de l'aire
L’aire que us envolta us comprimeix a vosaltres i a tota la resta, amb una pressió de 101 kPa (14,7 lliures per polzada quadrada) quan esteu al nivell del mar. Aquesta pressió sol ser suficient per trencar una llauna, o fins i tot una persona. Això no passa perquè l’aire de la soda pot (o qualsevol altra substància del cos) empeny amb la mateixa quantitat de pressió i perquè la pressió de l’aire el dissipa pressionant-nos en totes direccions per igual.
Pas 2. Esbrineu què passa quan escalfeu una llauna d’aigua
Quan l’aigua de la llauna bull, podeu veure com l’aigua comença a sortir de la llauna com a gotes d’aigua a l’aire o vapor. Part de l’aire de la llauna s’expulsa mentre bull, per deixar lloc a les gotes d’aigua en expansió.
- Tot i que la llauna havia perdut l’aire a l’interior, encara no s’havia trencat, ja que la humitat present a l’aire s’escapava des de l’interior.
- En general, com més escalfeu un líquid o gas, més s’expandeix. Si es troba en un recipient tancat perquè no s’expandeixi, el líquid o el gas es comprimeixen encara més.
Pas 3. Comprendre el procés de les llaunes triturades
Quan la llauna es gira en aigua gelada, la situació canvia de dues maneres. En primer lloc, la llauna ja no està en contacte amb l’aire perquè l’aigua bloqueja l’obertura. En segon lloc, la humitat de la llauna es pot refredar ràpidament. El vapor d’aigua torna a reduir-se fins al seu volum inicial, convertint-se en la quantitat d’aigua al fons de la llauna. De sobte, la sala es va buidar, ni tan sols aire. L'aire que havia estat pressionant des de l'exterior de la llauna de sobte no tenia pressió des de l'interior, destruint així l'interior.
Es diu un espai que no té res el buit.
Pas 4. Mireu detingudament la llauna per obtenir altres efectes d’aquest experiment
L’aparició d’un buit o d’un espai buit a la llauna té un altre efecte que no pas fer trencar la llauna. Mireu atentament la llauna mentre la submergeu a l’aigua i, a continuació, aixequeu-la. És possible que noteu que una mica d’aigua entra a la llauna i després torna a degotar. Això es deu a que la pressió de l'aigua pressiona contra els forats de la llauna, però poc pot omplir la llauna abans que l'alumini es desintegri.
Part 3 de 3: ajudar els estudiants a aprendre dels experiments
Pas 1. Pregunteu als estudiants per què es va aixafar la llauna
Fixeu-vos si els estudiants tenen alguna idea sobre el que va passar amb la llauna. No estigueu d'acord ni en culpeu les respostes en aquesta etapa. Accepteu cada idea i demaneu als alumnes que expliquin els seus processos de pensament.
Pas 2. Ajudeu els estudiants a pensar en les variacions de l’experiment
Demaneu als estudiants que facin experiments nous per provar les seves idees i pregunteu-los què creuen que passarà abans de fer el nou experiment. Si no se'ls acudeix un experiment nou, ajudeu-los. Aquí hi ha algunes variacions que poden ser útils:
- Si un estudiant creu que l’aigua (no la humitat) de la llauna és el motiu pel qual la llauna es trenca, deixeu que l’alumne ompli tota la llauna d’aigua i observeu si la llauna es trenca.
- Proveu el mateix experiment amb un contenidor més fort. Els materials més forts trigaran més a desintegrar-se, cosa que donarà a l’aigua gelada més temps per omplir la llauna.
- Intenteu refredar la llauna una estona abans de posar-la a l’aigua gelada. Això farà que hi hagi més aire a la llauna de manera que l’aixafament sigui menys greu.
Pas 3. Expliqueu la teoria que hi ha darrere d’aquest experiment
Utilitzeu la informació de la secció Com funciona per ensenyar als estudiants per què es trenquen les llaunes. Pregunteu-los si aquesta informació s’adapta a la idea que van sorgir durant l’experiment.
Consells
Submergiu la llauna a l’aigua amb unes pinces i no la deixeu caure
Advertiment
- La llauna i l’aigua que hi ha es sentiran calentes. Feu que el públic es retiri quan la llauna es gira a l’aigua, per evitar fer-se mal amb esquitxades calentes.
- Els nens més grans (majors de 12 anys) poden fer-ho sols, però només sota la supervisió d’un adult. Mai no permeteu que més d’una persona es manifesti tret que hi hagi més d’un supervisor.
