Content

• Per trepitjar
• Primera part de 3: Triturar una llauna
• Part 2 de 3: Com funciona
• Part 3 de 3: ajudar els estudiants a aprendre de l’experiment
• Consells
• Advertiments
• Necessitats

Podeu comprimir una llauna de refresc sense res més que una font de calor i un bol d’aigua. Es tracta d’una gran demostració de diversos principis físics, inclosa la pressió de l’aire i el concepte de buit. L’experiment el pot fer un professor com a demostració o sota supervisió, per part dels estudiants.

Per trepitjar

Primera part de 3: Triturar una llauna

1. Poseu una mica d’aigua en una llauna de refresc buida. Esbandiu la llauna amb una mica d’aigua i, a continuació, afegiu uns 15-30 ml (1-2 cullerades) d’aigua a la llauna. Si no en teniu cap, poseu prou aigua a la llauna per cobrir el fons.
2. Prepareu un bol amb aigua gelada. Ompliu un bol amb aigua freda i gel, o amb aigua que s’hagi refredat a la nevera. Per fer-ho, utilitzeu un bol prou profund per realitzar l’experiment, però no és necessari. Un bol transparent facilita la compressió de la llauna.
3. Poseu-vos ulleres de seguretat i utilitzeu alicates. En aquest experiment, escalfeu una llauna fins que bulli l’aigua de la llauna i, a continuació, submergeu-la sota l’aigua. Tothom a prop hauria de portar ulleres de seguretat per si esquitxava aigua calenta. També necessiteu pinces per recollir la llauna sense cremar-vos i submergir-la a l’aigua. Practiqueu a recollir la llauna unes quantes vegades per assegurar-vos que teniu una adherència ferma.
   • Només procediu sota la supervisió d'un adult.
4. Escalfeu la llauna a l’estufa. Col·loqueu la llauna en posició vertical sobre un petit cremador i baixeu el foc. Feu bullir l'aigua i deixeu-la bullir durant uns 30 segons.
   • Si sentiu alguna cosa estrany o metàl·lic, aneu directament a la part següent. És possible que l’aigua hagi bullit seca o que hagueu posat la calor massa alt, cosa que provocarà que la tinta o l’alumini de la llauna es fonguin.
   • Si la vostra estufa no té una base per a una llauna, utilitzeu una placa de cuina o utilitzeu pinces amb un mànec resistent a la calor per subjectar la llauna al foc.
5. Feu servir les pinces per capgirar la llauna a l’aigua freda. Mantingueu les alicates amb els palmells cap amunt. Utilitzeu les pinces per recollir la llauna, gireu-la ràpidament sobre l’aigua freda i submergeu la llauna al bol.
   • No us alarmeu, perquè comprimir la llauna pot fer molt de soroll.

Part 2 de 3: Com funciona

1. Pressió de l'aire. L’aire que us envolta pressiona contra el cos per tots els costats, amb una pressió de 101 kPa al nivell del mar. Això només és suficient per prémer una llauna, o fins i tot tu i jo! Això no passa perquè l'aire de la llauna (o el material del cos) empeny amb la mateixa quantitat de pressió i perquè la pressió de l'aire es cancel·la, perquè actua sobre un objecte des de tots els angles amb la mateixa quantitat de pressió. .
2. Què passa quan escalfeu la llauna amb aigua. Quan l’aigua de la llauna bull, es nota que comença a formar-se vapor. D’aquesta manera, es farà sortir una mica de l’aire de la llauna per deixar lloc al creixent núvol de gotes d’aigua.
   • Tot i que la llauna ara té menys aire a l’interior, encara no es comprimirà perquè el vapor d’aigua ha substituït l’aire.
   • En general, com més s’escalfa un líquid o gas, més s’expandirà. Si es tracta d’un recipient tancat, la pressió continuarà augmentant perquè l’aire no pot escapar.
3. Per què es comprimeix la llauna? Si la llauna es capgira, la situació canvia de dues maneres. En primer lloc, no pot fluir més aire cap a la llauna, perquè l’entrada està bloquejada per l’aigua. En segon lloc, el vapor d’aigua de la llauna es refredarà ràpidament i, per tant, ocuparà menys espai i, finalment, tornarà a l’estat inicial, la poca aigua que primer posem a la llauna. De sobte, la major part de l'espai de la llauna ja no l'ocupa l'aire, sinó que s'ha convertit en un buit. L’aire que prem sobre la llauna des de fora ja no es compensa, cosa que provoca un fracàs de la llauna.
   • L’habitació on no hi ha aire s’anomena una buit.
4. Mireu atentament la llauna per veure un altre efecte de l’experiment. Evitar el buit a la llauna té un altre efecte, a més de comprimir la llauna. Presteu molta atenció a la llauna quan es col·loca sota l’aigua. Veureu una petita quantitat d’aigua que és xuclada a la llauna i que torna a sortir. Això es deu al fet que l'aigua està pressionant contra l'obertura, però prou dura per omplir una mica la llauna abans de comprimir l'alumini.

Part 3 de 3: ajudar els estudiants a aprendre de l’experiment

1. Pregunteu als estudiants per què es comprimeix la llauna. Mireu si els estudiants tenen una idea del que va passar amb la llauna. No confirmeu ni refuteu cap de les idees en aquest moment. No deixeu cap idea de banda i deixeu que els estudiants expliquin com en pensaven.
2. Ajudeu els estudiants a presentar variacions en l’experiment. Nous experiments per provar les seves pròpies idees i demanar-los que prediuin què passarà abans de començar. Si els costa trobar alguna cosa, aquí hi ha algunes possibles variacions que podeu suggerir:
   • Si un estudiant creu que la llauna està sent comprimida per l’aigua, no pel buit, feu-lo omplir una llauna completament amb aigua i vegeu si està comprimida.
   • Proveu el mateix experiment amb un contenidor més resistent. Si el material és més pesat, trigarà més temps a comprimir-se, provocant l’entrada de més aigua gelada al contenidor.
   • Intenteu deixar que la llauna es refredi abans de posar-la a l’aigua gelada. Això farà que hi hagi més aire a la llauna, cosa que reduirà la compressió.
3. Expliqueu la teoria que hi ha darrere de l’experiment. Utilitzeu la informació de la secció Com funciona per explicar als estudiants per què es comprimeix la llauna. Pregunteu si el resultat de l’experiment concorda amb el seu propi raonament.

Consells

• No deixeu caure la llauna a l’aigua, sinó que utilitzeu les pinces per submergir-la.

Advertiments

• La llauna i l’aigua que hi ha serà molt calenta. Tan bon punt col·loqueu la llauna a l’aigua freda, deixeu que els espectadors es distanciïn per evitar ferir algú per esquitxades d’aigua calenta.
• Els nens més grans (majors de 12 anys) poden realitzar aquest experiment ells mateixos, però només si hi ha un adult per supervisar-lo. No s'hauria de participar més d'una persona en aquest experiment alhora, tret que hi hagi diversos adults per ajudar-los.

Necessitats

• Llaunes de refresc buides
• Pinces prou llargues per aguantar bé les llaunes calentes, des de la distància
• Fogons, plaques calentes o cremador Bunsen
• Vine amb aigua gelada