Solo proceda bajo la supervisión de un adulto. Si huele algo extraño o metálico, vaya directamente a la siguiente parte. Es posible que el agua se haya secado por ebullición o que haya ajustado el calor demasiado alto, lo que hace que la tinta o el aluminio comiencen a derretirse. Si su quemador no tiene una base para una lata, use una placa calefactora o use pinzas con un mango resistente al calor para sostener la lata sobre el fuego. No te alarmes, porque comprimir la lata puede hacer mucho ruido! Aunque ahora la lata tiene menos aire dentro, todavía no se comprimirá ya que el vapor de agua ha ocupado el lugar del aire. En general, cuanto más se calienta un líquido o gas, más se expandirá. Si es un recipiente cerrado, la presión seguirá aumentando porque el aire no puede escapar. Un espacio donde no hay aire se llama aspiradora. Si un estudiante piensa que la lata está siendo comprimida por el agua, no por el vacío, pídale que la llene completamente con agua y vea si está comprimida. Pruebe el mismo experimento con un recipiente más resistente. Si el material es más pesado, tardará más en comprimirse, lo que provocará que entre más agua helada en el recipiente. Intenta dejar que la lata se enfríe antes de colocarla en el agua helada. Esto dará como resultado más aire en la lata, lo que hará que la compresión sea menos fuerte.
Arrugar una lata con presión de aire
Contenido
Puedes exprimir una lata de refresco con nada más que una fuente de calor y un recipiente con agua.Esta es una gran demostración de algunos principios físicos, incluida la presión del aire y el concepto de vacío. El experimento puede ser realizado por un profesor como demostración, o bajo la supervisión de los estudiantes.
Pasos
Parte 1 de 3: aplastar una lata
1. Pon un poco de agua en una lata de refresco vacía. Enjuague la lata con un poco de agua y luego agregue alrededor de 15–30 ml (1–2 cucharadas.) agua en la lata. Si no tiene una cuchara medidora, simplemente ponga suficiente agua en la lata para cubrir el fondo.
2. Prepara un bol de agua con hielo. Llene un recipiente con agua fría y hielo, o agua que se haya enfriado en el refrigerador. Use un recipiente que sea lo suficientemente profundo para realizar el experimento, pero esto no es necesario. Un recipiente transparente hace que sea más fácil ver cómo se exprime la lata.
3. Póngase gafas de seguridad y use pinzas. En este experimento, calientas una lata hasta que el agua de la lata comienza a hervir y luego sumerges la lata bajo el agua. Todos los que estén alrededor deben usar gafas de seguridad en caso de que se salpique agua caliente. También necesitarás unos alicates para coger la lata, sin quemarte, y sumergirla en el agua. Practique levantando la lata varias veces para asegurarse de tener un agarre firme.
4. Calentar la lata en la estufa. Coloque la lata en posición vertical sobre un quemador pequeño y baje el fuego. Lleve el agua a ebullición y déjela hervir durante unos 30 segundos.
5. Usa las pinzas para voltear la lata en el agua fría. Sostenga los alicates con las palmas hacia arriba. Use las pinzas para levantar la lata, luego gírela rápidamente sobre el agua fría, sumergiendo la lata en el recipiente.
Parte 2 de 3: Cómo funciona
1. Presión del aire. El aire que te rodea presiona contra tu cuerpo por todos lados, con una presión de 101 kPa al nivel del mar. Esto solo es suficiente para exprimir una lata juntos, o incluso tú y yo! Esto sucede no porque el aire en la lata (o el material en su cuerpo) empuje hacia afuera con la misma cantidad de presión, y porque la presión del aire se cancela, porque actúa sobre un objeto desde todos los ángulos con la misma presión.
2. ¿Qué pasa si calientas la lata con agua?. Cuando hierva el agua de la lata, verás que se empieza a formar vapor. Esto empujará parte del aire de la lata para dejar espacio para la creciente nube de gotas de agua.
3. Por qué se comprime la lata. Si la lata se pone boca abajo, la situación cambia de dos maneras. Primero, el aire ya no puede entrar en la lata porque la entrada está bloqueada por el agua. En segundo lugar, el vapor de agua en la lata se enfriará rápidamente y por lo tanto ocupará menos espacio, y finalmente volverá a su estado inicial, la poca agua que pusimos primero en la lata. De repente, la mayor parte del espacio de la lata ya no está ocupado por aire, sino que se ha convertido en vacío! El aire que presiona la lata desde el exterior ya no se compensa, lo que hace que la lata colapse.
4. Mire de cerca la lata para ver otro efecto del experimento. Evitar un vacío en la lata tiene un efecto más, además de comprimir la lata. Presta mucha atención a la lata cuando la coloques bajo el agua. Verá que se succiona una pequeña cantidad de agua en la lata y luego vuelve a gotear. Esto se debe a que el agua presiona contra la abertura, pero lo suficientemente fuerte como para llenar la lata un poco antes de que se comprima el aluminio.
Parte 3 de 3: ayudar a los estudiantes a aprender del experimento
1. Pregunte a los estudiantes por qué la lata está comprimida. A ver si los alumnos tienen una idea de lo que pasó con la lata. No confirme ni refute ninguna de las ideas en este momento. No deje de lado ninguna idea y deje que los estudiantes expliquen cómo lo pensaron.
2. Ayude a los estudiantes a pensar en variaciones del experimento. Nuevos experimentos para probar sus propias ideas y pedirles que predigan lo que sucederá antes de comenzar. Si tienen dificultades para pensar en algo, aquí hay algunas posibles variaciones para sugerir:
3. Explicar la teoría detrás del experimento. Use la información de la sección Cómo funciona para explicar a los estudiantes por qué se comprime la lata. Preguntar si el resultado del experimento coincide con su propio razonamiento.
Consejos
- No deje caer la lata en el agua, use las pinzas para sumergirla.
Advertencias
- La lata y el agua que contiene estarán muy calientes. Haga que los espectadores se alejen tan pronto como coloque la lata en el agua fría para evitar lesiones por salpicaduras de agua caliente.
- Los niños mayores (12+) pueden realizar este experimento ellos mismos, pero solo con un adulto para supervisar! Nunca debe haber más de 1 persona en este experimento al mismo tiempo, a menos que haya varios adultos para ayudar.
Artículos de primera necesidad
- Latas de refresco vacías
- Pinzas lo suficientemente largas para sujetar bien las latas calientes, a distancia
- Vitrocerámica, placa calefactora o mechero Bunsen
- Ven con agua helada
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