Hancurkan kaleng dengan tekanan udara

Video: Saturday Science Class -- Eksperimen 31. Menghacurkan Kaleng Dengan Tekanan Udara

Isi

Melangkah
Bagian 1 dari 3: Menghancurkan kaleng
Bagian 2 dari 3: Cara kerjanya
Bagian 3 dari 3: Membantu siswa belajar dari eksperimen
Tips
Peringatan
Kebutuhan

Anda dapat mengompres kaleng soda hanya dengan sumber panas dan semangkuk air. Ini adalah demonstrasi hebat dari sejumlah prinsip fisik, termasuk tekanan udara dan konsep ruang hampa. Eksperimen dapat dilakukan oleh guru sebagai demonstrasi, atau di bawah pengawasan, oleh siswa.

Melangkah

Bagian 1 dari 3: Menghancurkan kaleng

Masukkan air ke dalam kaleng soda kosong. Bilas kaleng dengan air, lalu tambahkan sekitar 15-30 ml (1-2 sdm.) Air ke dalam kaleng. Jika Anda tidak memiliki gayung, masukkan air secukupnya ke dalam kaleng untuk menutupi bagian bawahnya.
Siapkan semangkuk air es. Isi mangkuk dengan air dingin dan es, atau dengan air yang telah didinginkan di lemari es. Untuk melakukan ini, gunakan mangkuk yang cukup dalam untuk melakukan percobaan, tetapi ini tidak perlu. Mangkuk bening memudahkan untuk melihat kaleng yang dikompres.
Kenakan kacamata pengaman dan gunakan tang. Dalam percobaan ini, Anda memanaskan kaleng hingga air dalam kaleng mendidih, lalu merendam kaleng di bawah air. Setiap orang di sekitar harus memakai kacamata pengaman jika air panas memercik. Anda juga membutuhkan penjepit untuk mengambil kaleng, tanpa membakar diri sendiri, dan merendamnya di dalam air. Berlatihlah mengambil kaleng beberapa kali untuk memastikan Anda memiliki pegangan yang kuat.
- Hanya lanjutkan di bawah pengawasan orang dewasa.
Panaskan kaleng di atas kompor. Letakkan kaleng di atas kompor kecil dan nyalakan api kecil. Didihkan air dan biarkan mendidih selama sekitar 30 detik.
- Jika Anda mencium sesuatu yang aneh atau metalik, langsung saja ke bagian berikutnya. Air mungkin telah mendidih kering, atau Anda mungkin menyetel panas terlalu tinggi, menyebabkan tinta atau aluminium di dalam kaleng meleleh.
- Jika kompor Anda tidak memiliki alas kaleng, gunakan kompor listrik, atau gunakan penjepit dengan pegangan tahan panas untuk menahan kaleng di atas api.
Gunakan penjepit untuk membalik kaleng dengan air dingin. Pegang tang dengan telapak tangan menghadap ke atas. Gunakan penjepit untuk mengambil kaleng, lalu balikkan dengan cepat di atas air dingin, lalu rendam kaleng di dalam mangkuk.
- Jangan khawatir, karena mengompresi kaleng dapat menimbulkan banyak suara!

Bagian 2 dari 3: Cara kerjanya

Tekanan udara. Udara di sekitar Anda menekan tubuh Anda di semua sisi, dengan tekanan 101 kPa di permukaan laut. Ini saja sudah cukup untuk memeras kaleng, atau bahkan Anda dan saya! Ini tidak terjadi karena udara di dalam kaleng (atau bahan di dalam tubuh Anda) terdorong keluar dengan jumlah tekanan yang sama, dan karena tekanan udara membatalkan dirinya sendiri, karena bekerja pada objek dari semua sudut dengan jumlah tekanan yang sama. .
Apa yang terjadi jika Anda memanaskan kaleng dengan air. Saat air dalam kaleng mendidih, Anda bisa melihat uap mulai terbentuk. Ini akan mendorong sebagian udara di dalam kaleng keluar untuk memberi ruang bagi awan tetesan air yang tumbuh.
- Meskipun kaleng sekarang memiliki lebih sedikit udara di dalamnya, ia belum akan dikompresi, karena uap air telah menggantikan udara.
- Secara umum, semakin banyak cairan atau gas dipanaskan, semakin banyak ia akan mengembang. Jika wadah tertutup, tekanan akan terus meningkat karena udara tidak bisa keluar.
Mengapa kaleng dikompresi. Jika kaleng dibalik, situasinya berubah dalam dua cara. Pertama, tidak ada lagi udara yang bisa mengalir ke dalam kaleng, karena pintu masuknya terhalang oleh air. Kedua, uap air di dalam kaleng akan mendingin dengan cepat dan oleh karena itu memakan lebih sedikit ruang, dan akhirnya kembali ke keadaan semula, sedikit air yang kita masukkan ke dalam kaleng terlebih dahulu. Tiba-tiba sebagian besar ruang di dalam kaleng tidak lagi ditempati oleh udara, melainkan telah menjadi ruang hampa! Udara yang menekan kaleng dari luar sekarang tidak lagi terkompensasi, menyebabkan kaleng gagal.
- Ruangan yang tidak ada udara disebut satu kekosongan.
Perhatikan kaleng dengan saksama untuk melihat efek lain dari eksperimen tersebut. Mencegah terjadinya vakum pada kaleng memiliki efek lain, selain mengompresi kaleng. Perhatikan baik-baik kalengnya saat diletakkan di bawah air. Anda akan melihat sedikit air disedot ke dalam kaleng dan kemudian menetes keluar. Ini karena air menekan bukaan, tetapi cukup keras untuk mengisi kaleng sedikit sebelum aluminium dikompresi.

Bagian 3 dari 3: Membantu siswa belajar dari eksperimen

Tanyakan kepada siswa mengapa kaleng itu dikompresi. Lihat apakah siswa memiliki gambaran tentang apa yang terjadi dengan kaleng. Jangan mengkonfirmasi atau membantah ide apa pun pada saat ini. Jangan mengesampingkan ide apa pun dan biarkan siswa menjelaskan bagaimana mereka memikirkannya.
Bantu siswa membuat variasi pada percobaan. Eksperimen baru untuk mencoba ide mereka sendiri, dan meminta mereka untuk memprediksi apa yang akan terjadi sebelum mereka mulai. Jika mereka kesulitan menemukan sesuatu, berikut beberapa kemungkinan variasi untuk disarankan:
- Jika seorang siswa mengira kaleng sedang dikompresi dengan air, bukan vakum, minta mereka mengisi kaleng sepenuhnya dengan air dan lihat apakah kaleng itu dikompresi.
- Coba eksperimen yang sama dengan wadah yang lebih kokoh. Jika bahannya lebih berat maka akan membutuhkan waktu lebih lama untuk dikompres, menyebabkan lebih banyak air es masuk ke dalam wadah.
- Cobalah untuk mendinginkan kaleng sebelum memasukkannya ke dalam air es. Ini akan menghasilkan lebih banyak udara di dalam kaleng, yang akan mengurangi kompresi.
Jelaskan teori di balik eksperimen. Gunakan informasi di bagian Cara Bekerja untuk menjelaskan kepada siswa mengapa kaleng dikompresi. Tanyakan apakah hasil eksperimen sesuai dengan alasan mereka sendiri.

Tips

Jangan jatuhkan kaleng ke dalam air, tetapi gunakan penjepit untuk merendamnya.

Peringatan

Kaleng dan air di dalamnya akan sangat panas. Segera setelah Anda meletakkan kaleng di air dingin, biarkan penonton menjaga jarak agar tidak melukai seseorang akibat cipratan air panas.
Anak-anak yang lebih besar (12+) dapat melakukan eksperimen ini sendiri, tetapi hanya jika ada orang dewasa yang mengawasinya! Tidak lebih dari 1 orang harus terlibat dalam eksperimen ini pada satu waktu, kecuali jika ada beberapa orang dewasa yang harus dibantu.