공기압을 사용하여 캔을 평평하게 만드는 방법

동영상: Основные ошибки при шпатлевке стен и потолка. #35

콘텐츠

단계
1/3부: 알루미늄 레모네이드 캔을 평평하게 만드는 방법
3/2부: 작동 방식
3/3부: 실험을 통해 학생들의 학습 지원
팁
경고
뭐가 필요하세요

열원과 물통만 있으면 알루미늄 레모네이드 캔을 평평하게 만들 수 있습니다. 이것은 기압과 진공의 개념을 포함한 특정 과학적 원리를 시각적으로 훌륭하게 보여줍니다. 실험은 교사 또는 고등학생의 지도하에 실험으로 수행할 수 있습니다.

단계

1/3부: 알루미늄 레모네이드 캔을 평평하게 만드는 방법

1 빈 알루미늄 캔에 물을 붓습니다. 그것을 헹구고 바닥에 약 15-30 밀리리터(1-2 티스푼)의 물을 남깁니다. 계량 스푼이 없으면 알루미늄 캔 바닥을 물로 덮기만 하면 됩니다.
2 얼음물 한 그릇을 준비하십시오. 용기에 찬물과 얼음 또는 냉장고에 보관되어 있는 물을 채우세요. 항아리 전체에 맞도록 깊이 있는 그릇을 가져오는 것이 좋습니다. 그러면 실험하기가 더 쉬울 것입니다. 그러나 반드시 필요한 것은 아닙니다. 투명한 그릇을 통해 항아리가 평평해지는 것을 관찰하는 것이 더 편리할 것입니다.
3 보호용 용접 고글과 플라이어를 찾으십시오. 이 실험에서는 알루미늄 캔을 물이 끓을 때까지 가열한 다음 빠르게 옮깁니다. 모든 관찰자와 실험자는 뜨거운 물이 눈에 튀는 경우를 대비하여 보안경을 착용해야 합니다. 화상을 입지 않도록 항아리를 집게로 가져간 다음 얼음물이 담긴 그릇에 거꾸로 담그는 집게도 필요합니다. 편안하게 잡을 때까지 집게로 항아리를 잡는 연습을 하십시오.
- 성인의 감독하에 계속하십시오.
4 스토브에서 항아리를 가열하십시오. 버너에 알루미늄 캔을 거꾸로 놓고 약한 불 또는 열을 켭니다. 물을 끓여서 약 30초 동안 증기를 내보냅니다.
- 이상하거나 금속성 냄새가 나면 즉시 다음 단계를 진행하십시오. 물이 끓어 버렸거나 열이 너무 높아서 페인트나 알루미늄이 녹기 시작했을 수 있습니다.
- 알루미늄 캔이 버너에 제대로 맞지 않으면 전기 스토브를 사용하거나 내열 집게로 캔을 불 위에 잡습니다.
5 집게를 사용하여 뜨거운 병을 찬물에 거꾸로 뒤집습니다. 손바닥이 위로 향하도록 집게를 잡습니다. 집게로 항아리를 가져 와서 찬물 한 그릇에 빠르게 뒤집어 담그십시오.
- 항아리가 꽤 빨리 평평해질 수 있으므로 큰 소리를들을 준비를하십시오!

3/2부: 작동 방식

1 공기압이 무엇인지 알아보십시오. 공기는 해수면에 있을 때 101kPa(킬로파스칼)(cm2당 1kg)의 힘으로 우리와 다른 모든 물체를 누릅니다. 그리고 일반적으로 이것은 캔 자체 또는 심지어 사람을 평평하게하는 데 충분합니다! 하지만 캔 안의 공기(혹은 우리 몸속의 물질)도 같은 힘으로 바깥쪽으로 눌려지고, 사방에서 고르게 우리를 압박하기 때문에 기압이 0이 되는 것처럼 보이기 때문에 일어나지 않는다. .
2 물병을 가열하면 어떻게 되는지 알아보십시오. 항아리의 물이 끓으면 작은 물방울의 형태로 공기 중으로 "뛰기" 시작하는 것을 볼 수 있습니다. 우리는 이것을 증기라고 합니다. 이 때 공기의 일부가 캔 밖으로 밀려나면서 팽창하는 물방울 구름을 위한 공간이 생깁니다.
- 항아리는 공기의 일부를 잃는다는 사실에도 불구하고 여전히 평평하지 않습니다. 왜냐하면 이제 증기가 내부에서 압력을 가하는 변위된 공기를 대신하기 때문입니다.
- 일반적으로 액체나 기체를 더 많이 가열할수록 더 많이 팽창합니다. 밀폐된 용기에 있고 팽창할 수 없으면 압력이 증가합니다.
3 캔이 납작해지는 방법을 이해합니다. 찬물에 캔을 거꾸로 넣으면 상황이 두 방향으로 바뀝니다. 첫째, 구멍이 물로 막혀 있기 때문에 캔에 공기 접근이 불가능합니다. 둘째, 캔 내부의 증기가 빨리 식습니다. 수증기는 원래 부피(캔 바닥에 있는 소량의 물)로 압축됩니다. 갑자기, 항아리 안의 대부분의 공간은 아무것도 없습니다. 거기에는 공기조차 없습니다! 그동안 캔의 바깥쪽을 누르던 공기가 안쪽에서 저항을 받지 않아 안쪽으로 납작해집니다.
- 아무것도 없는 공간이라고 한다 진공.
4 실험하는 동안 항아리를 주의 깊게 관찰하고 또 다른 효과를 발견하십시오. 캔 내부의 진공 또는 빈 공간의 모양은 캔을 평평하게 만드는 것 외에 또 다른 결과를 가져옵니다. 항아리를 물에 담글 때와 꺼낼 때 항아리를 자세히 살펴보십시오. 약간의 물이 항아리에 빨려 들어갔다가 다시 나오는 것을 알 수 있습니다. 이것은 물이 캔의 입구를 누르기 때문이지만 이 압력은 알루미늄 캔이 납작해지기 전에 내부의 작은 공간을 채우는 데 충분하기 때문입니다.

3/3부: 실험을 통해 학생들의 학습 지원

1 학생들에게 항아리가 납작해진 이유를 묻습니다. 그들이 이것에 대해 어떤 생각이 있는지 확인하십시오. 이 단계에서 답변을 확인하거나 거부하지 마십시오. 각 아이디어를 인식하고 학생들에게 생각의 흐름을 설명하도록 요청합니다.
2 실험을 설명할 수 있는 옵션을 학생들에게 제공합니다. 아이디어를 테스트하기 위해 새로운 실험을 해보라고 합니다. 새로운 실험을 시작하기 전에 그 과정에서 어떤 일이 일어날 것이라고 생각하는지 물어보십시오. 그들이 새로운 경험을 떠올리는 것이 어렵다면, 구하러 오세요. 다음은 유용할 수 있는 몇 가지 옵션입니다.
- 학생이 병 안의 물(증기가 아니라)이 병을 평평하게 만드는 원인이라고 생각하면 병 전체에 물을 채우고 변형되는지 확인합니다.
- 더 단단한 용기로 동일한 실험을 시도하십시오. 더 강한 재료는 더 오래 평평하게 되어 얼음물이 용기를 채울 시간을 줍니다.
- 항아리를 얼음물에 담그기 전에 약간 식히십시오. 결과적으로 캔에 더 많은 공기가 들어가고 변형이 줄어듭니다.
3 실험에 대한 이론을 설명하십시오. 작동 원리 섹션의 정보를 사용하여 학생들이 항아리가 찌그러진 이유를 이해하도록 돕습니다. 설명이 자신의 실험을 생각해 낸 아이디어와 일치하는지 물어보십시오.

팁

항아리를 집게로 물에 담그고 떨어 뜨리지 마십시오.

경고

항아리와 그 안의 물은 뜨거울 것입니다. 실험 참가자는 캔이 물에 잠겼을 때 갑자기 뜨거운 물이 뿌려져도 다치지 않도록 뒤에 서게 합니다.
12세 이상의 어린이는 스스로 실험을 할 수 있지만 뿐 어른들의 감독하에! 리더가 두 명 이상인 경우가 아니면 한 번에 두 명 이상의 사람이 실험을 수행하도록 허용하지 마십시오.