Indhold

• At træde
• Del 1 af 3: Knusning af en dåse
• Del 2 af 3: Sådan fungerer det
• Del 3 af 3: Hjælp elever med at lære af eksperimentet
• Tips
• Advarsler
• Nødvendigheder

Du kan komprimere en sodavand med intet andet end en varmekilde og en skål vand. Dette er en fantastisk demonstration af en række fysiske principper, herunder lufttryk og begrebet vakuum. Eksperimentet kan udføres af en lærer som en demonstration eller under vejledning af studerende.

At træde

Del 1 af 3: Knusning af en dåse

1. Læg lidt vand i en tom sodavand. Skyl dåsen med lidt vand, og tilsæt derefter ca. 15–30 ml (1-2 spsk.) Vand til dåsen. Hvis du ikke har en scoop, skal du bare sætte nok vand i dåsen til at dække bunden.
2. Forbered en skål isvand. Fyld en skål med koldt vand og is eller med vand, der er kølet ned i køleskabet. For at gøre dette skal du bruge en skål, der er dyb nok til at udføre eksperimentet, men det er ikke nødvendigt. En klar skål gør det lettere at se dåsen, der komprimeres.
3. Sæt sikkerhedsbriller på, og brug tænger. I dette eksperiment opvarmes en dåse, indtil vandet i dåsen koger, og derefter nedsænker dåsen under vand. Alle i nærheden skal bære sikkerhedsbriller, hvis varmt vand sprøjter på. Du har også brug for tang til at samle dåsen op uden at brænde dig selv og nedsænke den i vandet. Øv dig på at samle dåsen op et par gange for at sikre, at du har et fast greb.
   • Fortsæt kun under opsyn af en voksen.
4. Varm dåsen på komfuret. Anbring dåsen lodret på en lille brænder, og drej varmen til lav. Kog vandet og lad det koge i ca. 30 sekunder.
   • Hvis du lugter noget underligt eller metallisk, skal du springe lige til den næste del. Vandet kan have kogt tørt, eller du har måske indstillet varmen for højt, hvilket får blæk eller aluminiumet i dåsen til at smelte.
   • Hvis din komfur ikke har en base til en dåse, skal du bruge en kogeplade eller bruge tænger med et varmebestandigt håndtag til at holde dåsen over ilden.
5. Brug tangen til at vende dåsen i det kolde vand. Hold tangen med håndfladerne opad. Brug tangen til at samle dåsen op, vend den derefter hurtigt over det kolde vand, og nedsænk derefter dåsen i skålen.
   • Vær ikke bange, for komprimering af dåsen kan gøre meget støj!

Del 2 af 3: Sådan fungerer det

1. Lufttryk. Luften omkring dig presser mod din krop på alle sider med et tryk på 101 kPa ved havets overflade. Dette alene er nok til at presse en dåse, eller endda dig og mig! Dette sker ikke, fordi luften i dåsen (eller materialet i din krop) skubber ud med den samme mængde tryk, og fordi lufttrykket annullerer sig selv, fordi det virker på en genstand fra alle vinkler med den samme mængde tryk .
2. Hvad sker der, når du varmer dåsen op med vand. Når vandet i dåsen koger, kan du se, at der begynder at dannes damp. Dette vil skubbe noget af luften i dåsen ud for at give plads til den voksende sky af vanddråber.
   • Selvom dåsen nu har mindre luft på indersiden, komprimeres den endnu ikke, fordi vanddampen har indtaget luftens plads.
   • Generelt, jo mere en væske eller en gas opvarmes, jo mere vil den ekspandere. Hvis det er en lukket beholder, vil trykket fortsætte med at stige, fordi luften ikke kan slippe ud.
3. Hvorfor dåsen er komprimeret. Hvis dåsen vendes på hovedet, ændres situationen på to måder. For det første kan der ikke flyde mere luft ind i dåsen, fordi indgangen er blokeret af vand. For det andet vil vanddampen i dåsen køle hurtigt ned og derfor tage mindre plads og til sidst vende tilbage til den oprindelige tilstand, den lille smule vand, som vi først lægger i dåsen. Pludselig er det meste af rummet i dåsen ikke længere optaget af luft, men er blevet et vakuum! Luften, der presser på dåsen udefra, kompenseres nu ikke længere og får dåsen til at svigte.
   • Rum hvor der ikke er luft kaldes et vakuum.
4. Se nøje på dåsen for at se en anden effekt af eksperimentet. At forhindre et vakuum i dåsen har en anden effekt udover at komprimere dåsen. Vær meget opmærksom på dåsen, når den placeres under vand. Du vil se en lille mængde vand suges ind i dåsen og drypper derefter ud igen. Dette skyldes, at vandet presser mod åbningen, men lige hårdt nok til at fylde dåsen lidt, før aluminiumet komprimeres.

Del 3 af 3: Hjælp elever med at lære af eksperimentet

1. Spørg eleverne, hvorfor dåsen komprimeres. Se om de studerende har en idé om, hvad der skete med dåsen. Bekræft eller afkræft ikke nogen af ​​idéerne på dette tidspunkt. Læg ikke nogen idé til side, og lad eleverne forklare, hvordan de tænkte på det.
2. Hjælp eleverne med at komme med variationer i eksperimentet. Nye eksperimenter for at afprøve deres egne ideer og bede dem om at forudsige, hvad der vil ske, før de starter. Hvis de har svært ved at komme med noget, er der nogle mulige variationer at foreslå:
   • Hvis en studerende mener, at dåsen komprimeres af vandet, ikke vakuumet, skal han fylde en dåse helt med vand og se om den er komprimeret.
   • Prøv det samme eksperiment med en mere robust beholder. Hvis materialet er tungere, vil det tage længere tid at komprimere, hvilket får mere isvand til at trænge ind i beholderen.
   • Prøv at lade dåsen køle af, inden du placerer den i isvandet. Dette vil resultere i mere luft i dåsen, hvilket reducerer kompressionen.
3. Forklar teorien bag eksperimentet. Brug oplysningerne i afsnittet Sådan fungerer det for at forklare de studerende, hvorfor dåsen komprimeres. Spørg, om resultatet af eksperimentet stemmer overens med deres egen ræsonnement.

Tips

• Sæt ikke dåsen ned i vandet, men brug tangen til at nedsænke den.

Advarsler

• Dåsen og vandet i den bliver meget varme. Så snart du placerer dåsen i koldt vand, skal du lade tilskuere distancere sig for at undgå at skade nogen fra stænk af varmt vand.
• Ældre børn (12+) kan udføre dette eksperiment selv, men kun hvis en voksen er der for at føre tilsyn! Ikke mere end 1 person skal være engageret i dette eksperiment ad gangen, medmindre der er flere voksne at hjælpe.

Nødvendigheder

• Tomme sodavand
• Tænger, der er lange nok til at holde de varme dåser godt på afstand
• Kogeplade, kogeplade eller Bunsen-brænder
• Kom med iskoldt vand