Isi

• Langkah
• Bagian 1 dari 3: Cara meratakan kaleng limun aluminium
• Bagian 2 dari 3: Cara kerjanya
• Bagian 3 dari 3: Membantu Siswa Belajar Melalui Eksperimen
• Tips
• Peringatan
• Apa yang kamu butuhkan

Anda dapat meratakan kaleng limun aluminium hanya dengan sumber panas dan wadah berisi air. Ini adalah demonstrasi visual yang hebat dari prinsip-prinsip ilmiah tertentu, termasuk tekanan udara dan konsep vakum. Percobaan dapat dilakukan oleh guru atau siswa SMA di bawah bimbingannya sebagai percobaan.

Langkah

Bagian 1 dari 3: Cara meratakan kaleng limun aluminium

1. 1 Tuang sedikit air ke dalam kaleng aluminium kosong. Bilas dan sisakan sekitar 15-30 mililiter (1-2 sendok teh) air di bagian bawah. Jika Anda tidak memiliki sendok pengukur, cukup tutupi bagian bawah kaleng aluminium dengan air.
2. 2 Siapkan semangkuk air es. Isi wadah dengan air dingin dan es atau air yang telah disimpan di lemari es. Dianjurkan untuk mengambil mangkuk yang cukup dalam agar sesuai dengan seluruh toples - maka akan lebih mudah untuk bereksperimen - tetapi ini tidak perlu. Akan lebih mudah untuk mengamati perataan toples melalui mangkuk transparan.
3. 3 Temukan kacamata dan tang las pelindung. Dalam percobaan ini, Anda akan memanaskan kaleng aluminium sampai air mendidih di dalamnya dan kemudian dengan cepat memindahkannya. Semua pengamat dan peneliti harus memakai kacamata pengaman jika air panas memercik ke mata mereka. Anda juga perlu penjepit untuk mengambil toples agar tidak terbakar, lalu celupkan terbalik ke dalam semangkuk air es. Berlatihlah memegang toples dengan penjepit sampai Anda merasa nyaman memegangnya.
   • Lanjutkan di bawah pengawasan orang dewasa saja.
4. 4 Panaskan toples di atas kompor. Letakkan kaleng aluminium terbalik di atas kompor, lalu nyalakan api atau api kecil. Biarkan air mendidih dan biarkan mendidih dan keluarkan uap selama sekitar 30 detik.
   • Jika Anda melihat bau aneh atau logam, segera lanjutkan ke langkah berikutnya. Airnya mungkin sudah mendidih atau panasnya mungkin terlalu tinggi sehingga cat atau aluminiumnya mulai meleleh.
   • Jika kaleng aluminium tidak pas di atas kompor, gunakan kompor listrik atau tahan kaleng di atas api dengan penjepit tahan panas.
5. 5 Gunakan penjepit untuk membalikkan toples panas ke dalam air dingin. Pegang penjepit dengan telapak tangan menghadap ke atas. Ambil toples dengan penjepit, cepat balikkan semangkuk air dingin dan rendam di dalamnya.
   • Bersiaplah untuk mendengar suara keras karena toples bisa cepat pecah!

Bagian 2 dari 3: Cara kerjanya

1. 1 Cari tahu apa itu tekanan udara. Udara menekan kita dan benda lain dengan gaya 101 kPa (kilopascal) (1 kg per cm2) saat Anda berada di permukaan laut. Dan secara umum, ini cukup untuk bisa meratakan dirinya sendiri, atau bahkan seseorang! Tetapi ini tidak terjadi, karena udara di dalam kaleng (atau materi di dalam tubuh kita) ditekan ke luar dengan kekuatan yang sama, dan tekanan udara tampaknya menjadi nol karena fakta bahwa itu menekan kita secara merata dari semua sisi. .
2. 2 Cari tahu apa yang terjadi ketika Anda memanaskan toples air. Ketika air dalam toples mendidih, Anda dapat melihat bagaimana air mulai "berlari" dalam bentuk tetesan kecil ke udara - kita tahu ini sebagai uap. Sebagian udara didorong keluar dari kaleng saat ini untuk memberi ruang bagi awan tetesan air yang mengembang.
   • Terlepas dari kenyataan bahwa toples kehilangan sebagian udara, itu tetap tidak rata, karena uap sekarang menggantikan udara yang dipindahkan, yang juga menekan dari dalam.
   • Secara umum, semakin banyak Anda memanaskan cairan atau gas, semakin mengembang. Jika berada dalam wadah tertutup dan tidak dapat memuai, maka tekanannya bertambah.
3. 3 Pahami bagaimana kaleng menjadi rata. Ketika kaleng terbalik dalam air dingin, situasinya berubah dalam dua arah. Pertama, kaleng tidak memiliki akses udara, karena lubangnya terhalang oleh air. Kedua, uap di dalam kaleng mendingin dengan cepat. Uap air dikompresi ke volume aslinya - sejumlah kecil air di bagian bawah kaleng. Tiba-tiba, sebagian besar ruang di dalam toples tidak memiliki apa-apa - bahkan tidak ada udara di sana! Udara yang selama ini menekan bagian luar kaleng tidak lagi mendapat hambatan dari dalam, sehingga meratakan kaleng ke dalam.
   • Ruang di mana tidak ada apa-apa disebut kekosongan.
4. 4 Amati toples dengan hati-hati selama percobaan dan temukan efek lain. Munculnya ruang hampa, atau ruang kosong, di dalam kaleng memiliki konsekuensi lain selain meratakannya. Perhatikan baik-baik toples saat Anda merendamnya dalam air dan saat Anda mengeluarkannya. Anda akan dapat melihat bagaimana sedikit air tersedot ke dalam toples dan kemudian keluar lagi. Ini karena tekanan air terhadap bukaan kaleng, tetapi tekanan ini hanya cukup untuk mengisi ruang kecil di dalam kaleng aluminium sebelum rata.

Bagian 3 dari 3: Membantu Siswa Belajar Melalui Eksperimen

1. 1 Tanyakan kepada siswa mengapa toples diratakan. Lihat apakah mereka memiliki pemikiran tentang ini. Jangan mengkonfirmasi atau menyangkal jawaban apa pun pada tahap ini. Kenali setiap ide dan mintalah siswa untuk menjelaskan alur pemikiran mereka.
2. 2 Bantu siswa dengan pilihan untuk menjelaskan eksperimen. Minta mereka untuk membuat eksperimen baru untuk menguji ide-ide mereka. Sebelum memulai eksperimen baru, tanyakan kepada mereka apa yang menurut mereka akan terjadi dalam proses tersebut. Jika mereka merasa sulit untuk menemukan pengalaman baru, datanglah untuk menyelamatkan. Berikut adalah beberapa opsi yang mungkin berguna bagi Anda:
   • Jika siswa berpikir bahwa air (dan bukan uap) di dalam toples yang bertanggung jawab untuk meratakannya, biarkan mereka mengisi seluruh toples dengan air dan lihat apakah bentuknya berubah.
   • Coba eksperimen yang sama dengan wadah yang lebih kaku. Bahan yang lebih kuat akan rata lebih lama, memberi waktu air es untuk mengisi wadah.
   • Coba biarkan stoples agak dingin sebelum merendamnya dalam air es. Hasilnya akan lebih banyak udara di dalam kaleng dan lebih sedikit deformasi.
3. 3 Jelaskan teori di balik percobaan. Gunakan informasi di bagian Cara Kerja untuk membantu siswa memahami mengapa toples itu tergencet. Tanyakan kepada mereka apakah penjelasan tersebut sesuai dengan ide-ide mereka yang mereka buat dengan eksperimen mereka sendiri.

Tips

• Celupkan toples ke dalam air dengan penjepit, jangan jatuhkan.

Peringatan

• Guci dan air di dalamnya akan menjadi panas. Mintalah peserta percobaan berdiri di belakang Anda karena kaleng terendam air sehingga mereka tidak terluka oleh semburan air panas yang tiba-tiba.
• Anak-anak di atas 12 tahun dapat melakukan eksperimen sendiri, tetapi hanya di bawah pengawasan orang dewasa! Jangan pernah mengizinkan lebih dari satu orang untuk melakukan eksperimen pada satu waktu, kecuali jika ada lebih dari satu pemimpin.

Apa yang kamu butuhkan

• Kaleng limun aluminium kosong
• Penjepitnya cukup besar untuk menahan toples panas dengan nyaman
• Kompor gas atau listrik atau pembakar Bunsen
• Semangkuk air dingin