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科学奇观---易拉罐内爆

姜联合
生态环境、自然界认识的科学普及教育,融入中华传统文化原创形式
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科学奇观---易拉罐内爆

姜联合编写编译

想要压瘪一个易拉罐很容易,用脚踩、用手捏都行,可是不用触碰也能压瘪易拉罐,看看易拉罐是怎么内爆的,亲手做个实验,观察气压 产生的奇妙变化吧。

目的:

  1. 演示液体转化为气体产生的效应

  2. 理解气压变化产生的效应

背景知识:

想要压瘪一个易拉罐很容易,我们有很多的办法,比如用脚踩、用手捏等等。可是怎样能不用触碰易拉罐就让它塌陷呢?本实验将向你展示这个奇妙的办法,只要运用液体、气体和气压的科学知识,就能实现。当你把易拉罐压瘪之后,你还可以用干冰除掉易拉罐上的凹痕。

一个空的易拉罐里面充满了和外界温度、压力都相同的空气,也就是说,罐子内外的空气分子都一样撞击着罐壁,罐壁的内侧和外侧承受着相同的压力。

罐子底部的水沸腾之后,水由液体转化为一种气体,称为水蒸气。在这个阶段,易拉罐顶部的洞让罐子内外相通,保持着气压平衡。

当罐子被倒置放入冷水中时,水蒸气冷凝回到了水中,液态下的水分子比气态下离得更近,因此在罐子里腾出了更多的空间,罐壁内侧受力大大减小,但关闭外侧的大气压并没改变,压力差使罐子发生了内爆。

实验材料:

·空易拉罐

·火炉或电炉

·金属钳

·手套

·一碗冰水混合物

扩展实验

·干冰

·手套

实验步骤:

  1. 认真把易拉罐的每一边都清洗干净。

  2. 准备好一杯水,放在炉子旁边。

  3. 往易拉罐里倒入少许水直到没过罐底(大约2调羹)。

  4. 把易拉罐放在炉子上加热,等待水沸腾。

  5. 水开之后,手心朝上拿起金属钳,这样可以更容易操作,让易拉罐快速浸到水里。

  6. 用金属钳夹住易拉罐底部,从炉子上拿开,小心而迅速地将罐子倒置过来,头朝下插到水里。

7.观察易拉罐发生的变化。

思考问题:

  1. 当易拉罐底部的水沸腾时发生了什么变化?水从液体变成了气体——水蒸气。

2.易拉罐为什么会内爆?罐内气压突然减小,外界的气压把罐子压塌了。

气压的实际应用

天气预报:大气压力可用来预测天气变化。

轮胎充气:压缩空气可以用来给轮胎打气。

彩弹运动:彩弹抢的子弹上膛应用的也是压缩空气。