Você pode esmagar uma lata de refrigerante apenas com uma fonte de calor e uma tigela de água. Esta é uma demonstração visual de alguns princípios científicos simples, incluindo a pressão da água e o conceito de vácuo. Estas experiências podem ser realizadas pelo professor como demonstração ou por alunos do último ano sob supervisão.
Etapa
Parte 1 de 3: trituração de latas de refrigerante
Etapa 1. Despeje um pouco de água em uma lata de refrigerante vazia
Lave a lata de refrigerante com água e deixe cerca de 15-30 mL (1-2 colheres de sopa) de água na lata. Se você não tiver uma colher de sopa, apenas despeje água suficiente para cobrir o fundo da lata.
Etapa 2. Prepare uma tigela com água gelada
Encha uma tigela com água fria e gelo ou com água fria na geladeira. Uma tigela profunda o suficiente para submergir a lata tornará o experimento mais fácil, mas não obrigatório. Uma tigela limpa tornará mais fácil para você ver a lata se esfarelando.
Etapa 3. Pegue os óculos e as pinças à prova de respingos
Neste experimento, você vai aquecer esta lata de refrigerante até que a água ferva e, em seguida, transferi-la rapidamente. Todos por perto tinham que usar óculos de proteção à prova de respingos para o caso de a água quente espirrar em seus olhos. Você também precisará de pinças para pegar a lata quente sem se queimar e, em seguida, vire-a em uma tigela com água gelada. Pratique pegar latas com pinças para ter certeza de que pode pegá-las com firmeza.
Proceda apenas com supervisão de um adulto
Etapa 4. Aqueça a lata no fogão
Coloque a lata de refrigerante em cima do fogão e coloque o fogo no mínimo. Deixe a água ferver fora da lata, borbulhe, e deixe ferver por cerca de 30 minutos.
- Se você sentir um cheiro estranho ou metálico, passe para a próxima seção imediatamente. A água pode estar fervendo ou o calor está muito alto, fazendo com que a tinta ou o alumínio na lata derretam.
- Se o seu fogão não consegue aquecer a lata de refrigerante, use um prato quente ou pinças com alças resistentes ao calor para segurar a lata de refrigerante no fogão.
Etapa 5. Use uma pinça para virar a lata quente na água fria
Segure a braçadeira com a palma da mão voltada para cima. Use a pinça para pegar a lata e vire-a rapidamente sobre a água fria, mergulhando a lata na tigela de água.
Prepare-se para um grande estrondo, pois a lata se estilhaça rapidamente
Parte 2 de 3: como funciona
Etapa 1. Aprenda sobre a pressão do ar
O ar ao seu redor comprime você e tudo o mais, com uma pressão de 101 kPa (14,7 libras por polegada quadrada) quando você está no nível do mar. Essa pressão geralmente é suficiente para quebrar uma lata ou até mesmo uma pessoa! Isso não acontece porque o ar na lata de refrigerante (ou qualquer outra substância em seu corpo) é expelido com a mesma pressão e porque a pressão do ar o dissipa pressionando-nos igualmente em todas as direções.
Etapa 2. Descubra o que acontece quando você aquece uma lata de água
Quando a água da lata ferve, você pode ver a água começando a sair da lata na forma de gotículas de água no ar, ou vapor. Parte do ar da lata é expelido à medida que ferve, para abrir espaço para as gotas de água em expansão.
- Embora a lata tivesse perdido o ar por dentro, ela ainda não se estilhaçara, pois a umidade presente no ar era espremida por dentro.
- Geralmente, quanto mais você aquece um líquido ou gás, mais ele se expande. Se estiver em um recipiente fechado para não se expandir, o líquido ou gás se comprime ainda mais.
Etapa 3. Compreender o processo de latas amassadas
Quando a lata é virada na água gelada, a situação muda de duas maneiras. Primeiro, a lata não está mais em contato com o ar porque a água está bloqueando a abertura. Em segundo lugar, a umidade na lata pode esfriar rapidamente. O vapor d'água novamente encolhe ao seu volume inicial, tornando-se a quantidade de água no fundo da lata. De repente, a sala ficou vazia - nem mesmo ar! O ar que pressionava do lado de fora da lata de repente perdeu a pressão de dentro, destruindo assim o lado de dentro.
Um espaço que não contém nada é chamado o vácuo.
Etapa 4. Observe atentamente a lata para outros efeitos deste experimento
A aparência de vácuo ou espaço vazio na lata tem um efeito diferente de fazer com que a lata se estilhace. Observe a lata com cuidado enquanto a submerge na água e, em seguida, levante-a. Você pode notar que um pouco de água entra na lata e escorre novamente. Isso ocorre porque a pressão da água pressiona os furos da lata, mas poucos podem encher a lata antes que o alumínio se desintegre.
Parte 3 de 3: Ajudando os alunos a aprender com os experimentos
Etapa 1. Pergunte aos alunos por que a lata foi esmagada
Observe se os alunos têm alguma ideia sobre o que aconteceu com a lata. Não concorde nem culpe suas respostas nesta fase. Aceite cada ideia e peça aos alunos que expliquem seus processos de pensamento.
Etapa 2. Ajude os alunos a pensar nas variações do experimento
Peça aos alunos que façam novos experimentos para testar suas ideias e pergunte o que eles acham que acontecerá antes de fazerem o novo experimento. Se eles não conseguem pensar em um novo experimento, ajude-os. Aqui estão algumas variações que podem ser úteis:
- Se um aluno acha que a água (não a umidade) na lata é a razão pela qual a lata se estilhaça, deixe o aluno encher a lata inteira com água e observe se a lata se estilhaça.
- Faça o mesmo experimento com um recipiente mais forte. Materiais mais fortes levarão mais tempo para se desintegrar, o que dará à água gelada mais tempo para encher a lata.
- Tente esfriar a lata um pouco antes de colocá-la na água gelada. Isso fará com que mais ar fique contido na lata, de modo que o esmagamento seja menos severo.
Etapa 3. Explique a teoria por trás deste experimento
Use as informações da seção Como funciona para ensinar aos alunos por que as latas se quebram. Pergunte se essa informação se encaixa na ideia que surgiram durante o experimento.
Pontas
Mergulhe a lata na água usando uma pinça e não a deixe cair
Aviso
- A lata e a água dentro dela ficarão quentes. Faça o público recuar quando a lata for virada na água, para evitar se machucar com respingos de calor.
- Crianças mais velhas (com 12 anos ou mais) podem fazer isso sozinhas, mas somente sob a supervisão de um adulto! Nunca permita que mais de uma pessoa demonstre, a menos que mais de um supervisor esteja presente.
