Amassando uma lata com pressão de ar: 12 passos (com fotos)

Contente

Degraus
Pontas
Avisos
Necessidades

Você pode espremer uma lata de refrigerante com nada além de uma fonte de calor e uma tigela de água.Esta é uma ótima demonstração de alguns princípios da física, incluindo a pressão do ar e o conceito de vácuo. O experimento pode ser feito por um professor como demonstração, ou sob supervisão, pelos alunos.

Degraus

Parte 1 de 3: Esmagando uma lata

Imagem intitulada Esmagar uma lata com pressão de ar Passo 1

1. Coloque um pouco de água em uma lata de refrigerante vazia. Lave a lata com um pouco de água e adicione cerca de 15–30 ml (1–2 colheres de sopa.) água na lata. Se você não tiver uma colher medidora, coloque água suficiente na lata para cobrir o fundo.

Imagem intitulada Esmagar uma lata com pressão de ar Etapa 2

2. Prepare uma tigela de água gelada. Encha uma tigela com água fria e gelo ou água que foi refrigerada na geladeira. Use uma tigela com profundidade suficiente para realizar o experimento, mas isso não é necessário. Uma tigela transparente facilita a visualização de como a lata está sendo espremida.

Imagem intitulada Esmagar uma lata com pressão de ar Passo 3

3. Coloque óculos de segurança e use um alicate. Neste experimento, você aquece uma lata até que a água comece a ferver e, em seguida, submerge a lata na água. Todos ao redor devem usar óculos de segurança no caso de respingos de água quente. Você também precisará de um alicate para pegar a lata, sem se queimar, e mergulhá-la na água. Pratique pegar a lata algumas vezes para se certificar de que você tem um aperto firme.

Só prossiga sob supervisão de um adulto.

Imagem intitulada Esmagar uma lata com pressão de ar Passo 4

4. Aqueça a lata no fogão. Coloque a lata na vertical em um pequeno queimador e abaixe o fogo. Leve a água para ferver e deixe ferver por cerca de 30 segundos.

Se você sentir cheiro de algo estranho ou metálico, vá direto para a próxima parte. A água pode ter fervido até secar ou você está com o calor muito alto, fazendo com que a tinta ou o alumínio comecem a derreter.

Se o seu queimador não tiver uma base para uma lata, use uma placa de aquecimento ou pinças com uma alça resistente ao calor para segurar a lata sobre o fogo.

Imagem intitulada Esmagar uma lata com pressão de ar Passo 5

5. Use as pinças para virar a lata na água fria. Segure o alicate com as palmas voltadas para cima. Use as pinças para pegar a lata e, em seguida, vire-a rapidamente sobre a água fria, submergindo a lata na tigela.

Não se assuste, pois comprimir a lata pode fazer muito barulho!

Parte 2 de 3: Como funciona

Imagem intitulada Esmagar uma lata com pressão de ar Passo 6

1. Pressão do ar. O ar ao seu redor pressiona seu corpo por todos os lados, com uma pressão de 101 kPa ao nível do mar. Isso por si só é suficiente para espremer uma lata juntos, ou mesmo você e eu! Isso não acontece porque o ar na lata (ou material em seu corpo) empurra para fora com a mesma quantidade de pressão, e porque a pressão do ar se cancela, porque age sobre um objeto de todos os ângulos com a mesma quantidade de pressão. pressão.

Imagem intitulada Esmagar uma lata com pressão de ar Passo 7

2. O que acontece se você aquecer a lata com água. Quando a água na lata ferver, você verá que o vapor está começando a se formar. Isso empurrará um pouco do ar da lata para fora para dar espaço para a crescente nuvem de gotículas de água.

Embora a lata agora tenha menos ar dentro, ela ainda não será comprimida, pois o vapor de água tomou o lugar do ar.

Em geral, quanto mais um líquido ou gás é aquecido, mais ele se expande. Se for um recipiente fechado, a pressão continuará a aumentar porque o ar não pode escapar.

Imagem intitulada Esmagar uma lata com pressão de ar Passo 8

3. Por que a lata é comprimida. Se a lata for virada de cabeça para baixo, a situação muda de duas maneiras. Primeiro, o ar não pode mais fluir para a lata porque a entrada está bloqueada pela água. Em segundo lugar, o vapor de água na lata esfriará rapidamente, ocupando menos espaço e, eventualmente, retornará ao seu estado inicial, o pouco de água que colocamos na lata primeiro. De repente, a maior parte do espaço na lata não é mais ocupado pelo ar, mas se tornou vácuo! O ar que pressiona a lata do lado de fora não é mais compensado, fazendo com que a lata desmorone.

Um espaço onde não há ar é chamado de vácuo.

Imagem intitulada Esmagar uma lata com pressão de ar Passo 9

4. Olhe atentamente para a lata para ver outro efeito do experimento. Evitar um vácuo na lata tem mais um efeito, além de comprimir a lata. Preste muita atenção à lata quando colocada debaixo d`água. Você verá que uma pequena quantidade de água é sugada para dentro da lata e depois pinga novamente. Isso ocorre porque a água pressiona contra a abertura, mas com força suficiente para encher a lata um pouco antes que o alumínio seja comprimido.

Parte 3 de 3: Ajudando os alunos a aprender com o experimento

Imagem intitulada Esmagar uma lata com pressão de ar Passo 10

1. Pergunte aos alunos por que a lata está comprimida. Veja se os alunos têm ideia do que aconteceu com a lata. Não confirme ou refute nenhuma das ideias neste momento. Não deixe nenhuma ideia de lado e deixe os alunos explicarem como eles pensaram sobre isso.

Imagem intitulada Esmagar uma lata com pressão de ar Passo 11

2. Ajude os alunos a criar variações no experimento. Novos experimentos para testar suas próprias ideias e pedir que prevejam o que acontecerá antes de começar. Se eles estão tendo dificuldade em criar algo, aqui estão algumas variações possíveis para sugerir:

Se um aluno achar que a lata está sendo comprimida pela água, não pelo vácuo, faça com que encha uma lata completamente com água e veja se ela está comprimida.

Tente o mesmo experimento com um recipiente mais resistente. Se o material for mais pesado, levará mais tempo para comprimir, fazendo com que mais água gelada entre no recipiente.

Tente deixar a lata esfriar antes de colocá-la na água gelada. Isso resultará em mais ar na lata, tornando a compressão menos forte.

Imagem intitulada Esmagar uma lata com pressão de ar Passo 12

3. Explique a teoria por trás do experimento. Use as informações da seção Como funciona para explicar aos alunos por que a lata está sendo comprimida. Pergunte se o resultado do experimento corresponde ao seu próprio raciocínio.

Pontas

Não deixe cair a lata na água, use as pinças para submergir.

Avisos

A lata e a água estarão muito quentes. Faça com que os espectadores se afastem assim que você colocar a lata na água fria para evitar ferimentos causados por respingos de água quente.
Crianças mais velhas (12+) podem realizar este experimento sozinhas, mas apenas com um adulto para supervisionar! Nunca deve haver mais de 1 pessoa neste experimento ao mesmo tempo, a menos que haja vários adultos para ajudar.