Ako rozbiť plechovku tlakom vzduchu: 12 krokov (s obrázkami)

Plechovku od sódy môžete rozdrviť len pomocou zdroja tepla a misky s vodou. Toto je skvelá názorná ukážka niektorých jednoduchých vedeckých princípov vrátane tlaku vzduchu a konceptu vákua. Experiment môžu vykonať učitelia ako demonštráciu alebo dospelí žiaci pod dohľadom.

Časť 1 z 3:Rozdrvenie plechovky od sódy


Do prázdnej plechovky od sódy nalejte trochu vody. Vypláchnite plechovku od sódy vodou a nechajte v nej približne 15-30 mililitrov (1.0-2.0 amerických lyžíc) vody na dne plechovky. Ak nemáte odmerku, nalejte len toľko vody, aby pokryla dno plechovky.[1]


Pripravte si misku s ľadovou vodou. Naplňte misku studenou vodou a ľadom alebo vodou, ktorá bola uchovávaná v chladničke. Dostatočne hlboká miska, do ktorej sa plechovka zmestí, môže uľahčiť vykonanie experimentu, ale nie je nevyhnutná. Priehľadná miska uľahčí sledovanie drvenia plechovky.


zaobstarajte si okuliare odolné voči striekajúcej vode a kliešte. V tomto experimente budete túto plechovku so sódou zohrievať, kým voda v nej nezačne vrieť, a potom ju rýchlo premiestnite. Všetci v blízkosti by mali mať nasadené okuliare odolné voči striekajúcej vode pre prípad, že by im horúca voda striekla do očí. Budete tiež potrebovať kliešte, aby ste horúcu plechovku uchopili bez toho, aby ste sa popálili, a potom ju otočili hore dnom do misky s ľadovou vodou. Precvičte si zdvíhanie plechovky pomocou klieští, aby ste si boli istí, že dokážu plechovku pevne zdvihnúť.

  • Pokračujte len pod dohľadom dospelej osoby.


Plechovku zohrejte na sporáku. Položte plechovku so sódou zvislo na horák sporáka a potom nastavte nízku teplotu. Nechajte vodu vrieť mimo plechovky, bublať a vypúšťať vodnú paru asi tridsať sekúnd.[2]

  • Ak cítite niečo zvláštne alebo kovové, ihneď prejdite na ďalšiu časť. Voda sa mohla vyvariť alebo mohla byť príliš vysoká teplota, čo spôsobilo roztavenie farby alebo hliníka na plechovke.[3]
  • Ak horák vášho sporáka nedokáže podoprieť plechovku so sódou, použite horúcu platňu alebo použite kliešte s tepelne odolnými rukoväťami, aby ste plechovku so sódou udržali nad sporákom.


Pomocou klieští otočte horúcu plechovku hore dnom do studenej vody. Držte kliešte dlaňou smerom nahor. Pomocou klieští zdvihnite plechovku, potom ju rýchlo otočte nad studený vodný kúpeľ a ponorte plechovku do misky s vodou.

  • Pripravte sa na hlasný zvuk, pretože plechovka sa rýchlo roztláča! Kvôli zvuku sa vyhnite vykonávaniu experimentu v blízkosti detí mladších ako predškolský vek.[4]

Časť 2 z 3:Ako to funguje


Naučte sa o tlaku vzduchu. Vzduch okolo vás tlačí na vás a na každý iný predmet tlakom až 101 kPa (14.7 libier na štvorcový palec), keď ste na úrovni mora. Za normálnych okolností by to stačilo na rozdrvenie samotnej plechovky alebo dokonca človeka! K tomu nedochádza, pretože vzduch v plechovke od sódy (alebo materiál vo vašom tele) tlačí von rovnakým tlakom a pretože tlak vzduchu sa „vyruší“ tým, že na nás tlačí z každej strany rovnako.


Zistite, čo sa stane, keď zohrejete plechovku s vodou. Keď voda v plechovke zovrie, môžete vidieť, ako voda začne unikať vo forme malých kvapiek vo vzduchu alebo pary. Časť vzduchu v plechovke sa pri tom vytlačí von, aby sa uvoľnil priestor pre rozširujúci sa oblak vodných kvapiek.[5]

  • Napriek tomu, že plechovka stratí časť vzduchu vo vnútri, ešte sa neroztlačí, pretože vodná para, ktorá nahradila vzduch, tlačí zvnútra.
  • Vo všeobecnosti platí, že čím viac kvapalinu alebo plyn zahrievate, tým viac sa rozpína. Ak ide o uzavretú nádobu, takže sa nemôže ďalej rozpínať, vyvíja väčší tlak. Tento jav je známy ako Gay-Lussacov zákon.[6]


Pochopte, ako sa plechovka rozdrví. Keď plechovku otočíte v ľadovej vode hore dnom, situácia sa zmení dvoma spôsobmi. Po prvé, plechovka už nie je otvorená pre vzduch, pretože voda blokuje otvor. Po druhé, vodná para vo vnútri plechovky sa opäť rýchlo ochladí. Vodná para sa opäť zmenší na svoj pôvodný objem, teda na malé množstvo vody na dne plechovky. Zrazu sa vo väčšine priestoru vnútri plechovky nenachádza vôbec nič – dokonca ani vzduch! Vzduch, ktorý celý čas tlačil z vonkajšej strany plechovky, zrazu nemá na druhej strane nič, čo by mu odolalo, a tak plechovku vtlačí dovnútra.

  • Priestor, v ktorom sa nič nenachádza, sa nazýva vákuum.


Pozorne sledujte plechovku, aby ste objavili ešte jeden účinok experimentu. Vznik vákua alebo prázdneho priestoru vo vnútri plechovky má okrem spôsobenia rozdrvenia plechovky ešte jeden účinok. Pozorne sledujte plechovku, keď ju spúšťate do vody, a potom, keď ju vyberáte. Môžete si všimnúť, že malé množstvo vody sa nasaje do plechovky a potom opäť vyteká von. Je to preto, že tlak vody tlačí na otvor plechovky, ale len tak silno, aby sa naplnila len malá časť plechovky, než sa hliník rozdrví.

Časť 3 z 3:Pomoc študentom pri učení sa z experimentu


Opýtajte sa žiakov, prečo bola plechovka rozdrvená. Zistite, či žiaci majú nejaké nápady na to, čo sa stalo s plechovkou. V tejto fáze nepotvrdzujte ani nevyvracajte žiadnu z odpovedí. Potvrďte každý nápad a požiadajte žiakov, aby vysvetlili svoj myšlienkový postup.


Pomôžte študentom vymyslieť varianty experimentu. Požiadajte žiakov, aby vymysleli nové experimenty na overenie svojich nápadov, a opýtajte sa ich, čo si myslia, že sa stane pred vykonaním nového experimentu. Ak majú problém vymyslieť nový experiment, pomôžte im. Tu je niekoľko variantov, ktoré môžu byť užitočné:

  • Ak si žiak myslí, že za rozdrvenie plechovky môže voda (nie vodná para) vo vnútri plechovky, nechajte žiakov naplniť celú plechovku vodou a zistite, či sa rozdrví.
  • Vyskúšajte ten istý experiment s pevnejšou nádobou. Ťažší materiál by sa mal drviť dlhšie, čo poskytne ľadovej vode viac času na naplnenie.
  • Skús plechovku pred vložením do ľadového kúpeľa nechať krátko vychladnúť. Výsledkom bude viac vzduchu v plechovke, a teda menej silné rozdrvenie.

  • Vysvetlite teóriu, ktorá sa skrýva za týmto experimentom. Použite informácie v časti Ako to funguje a naučte žiakov, prečo bola plechovka rozdrvená. Spýtajte sa ich, či sa to zhoduje s tým, čo vymysleli pri svojich experimentoch.
  • Odkazy