コンテンツ

• ステップに
• パート1/3：缶をつぶす
• パート2/3：仕組み
• パート3/3：学生が実験から学ぶのを助ける
• チップ
• 警告
• 必需品

炭酸飲料は、熱源とお椀だけで圧縮できます。これは、気圧や真空の概念など、多くの物理的原理の優れたデモンストレーションです。実験は、教師がデモンストレーションとして、または生徒の監督の下で行うことができます。

ステップに

パート1/3：缶をつぶす

1. 空の炭酸飲料缶に水を入れます。 缶を水ですすぎ、缶に約15〜30 ml（1〜2 tbsp。）の水を加えます。スクープがない場合は、缶の底を覆うのに十分な水を入れてください。
2. 氷水のボウルを準備します。 ボウルに冷水と氷、または冷蔵庫で冷やした水を入れます。実験を行うのに十分な深さのボウルを使用しますが、これは必須ではありません。透明なボウルは、缶が圧縮されているのを簡単に確認できます。
3. 安全眼鏡をかけ、ペンチを使用してください。 この実験では、缶の中の水が沸騰するまで缶を加熱してから、缶を水中に沈めます。お湯がかかる場合に備えて、近くの人は安全メガネを着用してください。また、火傷を負わずに缶を手に取り、水に浸すためのトングも必要です。しっかりと握ることを確認するために、缶を数回拾う練習をしてください。
   • 大人の監督の下でのみ続行してください。
4. ストーブで缶を加熱します。 缶を小さなバーナーに直立させ、火を弱くします。水を沸騰させ、約30秒間沸騰させます。
   • 変な臭いや金属の匂いがする場合は、次の部分に進んでください。水が沸騰して乾いたか、熱を高く設定しすぎて、缶の中のインクやアルミニウムが溶けた可能性があります。
   • ストーブに缶のベースがない場合は、ホットプレートを使用するか、耐熱ハンドル付きのトングを使用して缶を火の上に保持します。
5. トングを使用して、冷水で缶を裏返します。 手のひらを上に向けてペンチを持ちます。トングを使って缶を手に取り、すぐに冷水にひっくり返してから、缶をボウルに沈めます。
   • 缶を圧縮すると大きな音がする可能性があるので、心配しないでください！

パート2/3：仕組み

1. 空気圧。 あなたの周りの空気は、海面で101 kPaの圧力で、すべての側面であなたの体を圧迫します。これだけで缶、あるいはあなたと私を絞るのに十分です！これは、缶内の空気（または体内の物質）が同じ圧力で押し出されるため、および空気圧が同じ圧力ですべての角度からオブジェクトに作用するため、それ自体がキャンセルされるため、発生しません。 。
2. 缶を水で加熱するとどうなりますか。 缶の中の水が沸騰すると、蒸気が発生し始めるのがわかります。これにより、缶内の空気の一部が押し出され、成長する水滴の雲のためのスペースが確保されます。
   • 缶の内部の空気は少なくなりましたが、空気の代わりに水蒸気が使用されているため、まだ圧縮されていません。
   • 一般に、液体または気体が加熱されるほど、膨張します。密閉容器の場合、空気が逃げられないため、圧力が上昇し続けます。
3. 缶が圧縮されている理由。 缶を逆さまにすると、状況は2つの方法で変化します。まず、入口が水で塞がれているため、缶に空気が流れ込むことができなくなります。第二に、缶の中の水蒸気は急速に冷えるので、占有するスペースが少なくなり、最終的には初期状態に戻ります。最初に缶に入れた少量の水です。突然、缶の中のほとんどのスペースが空気で占められなくなりましたが、真空になりました！外部から缶を押す空気は補償されなくなり、缶が故障する原因になります。
   • 空気のない部屋を1つと呼びます 真空.
4. 缶をよく見て、実験の別の効果を確認してください。 缶の真空を防ぐことは、缶を圧縮することに加えて、別の効果があります。缶を水中に置くときは、細心の注意を払ってください。少量の水が缶に吸い込まれ、滴り落ちるのがわかります。これは、水が開口部を圧迫しているためですが、アルミニウムが圧縮される前に缶を少し満たすのに十分な硬さです。

パート3/3：学生が実験から学ぶのを助ける

1. 缶が圧縮されている理由を生徒に尋ねます。 生徒が缶に何が起こったのかについての考えを持っているかどうかを確認してください。この時点では、アイデアを確認したり反論したりしないでください。アイデアを脇に置いて、生徒にそれについてどう思ったかを説明させてください。
2. 生徒が実験のバリエーションを考え出すのを手伝ってください。 自分のアイデアを試し、始める前に何が起こるかを予測するように依頼する新しい実験。彼らが何かを思い付くのに苦労しているなら、ここに提案するいくつかの可能なバリエーションがあります：
   • 缶が真空ではなく水によって圧縮されていると生徒が考える場合は、缶を完全に水で満たして、圧縮されているかどうかを確認してもらいます。
   • より頑丈な容器で同じ実験を試してください。材料が重い場合、圧縮に時間がかかり、より多くの氷水がコンテナに入る原因になります。
   • 缶を氷水に入れる前に、缶を冷ましてみてください。これにより、缶内の空気が増え、圧縮が減少します。
3. 実験の背後にある理論を説明してください。 缶が圧縮されている理由を生徒に説明するには、「仕組み」セクションの情報を使用してください。実験の結果が彼ら自身の推論と一致するかどうか尋ねてください。

チップ

• 缶を水に落とさないでください、しかしそれを沈めるためにトングを使用してください。

警告

• 缶とその中の水は非常に熱くなります。缶を冷水に入れたらすぐに、お湯のしぶきで怪我をしないように、観客が距離を置いてください。
• 年長の子供（12歳以上）は自分でこの実験を行うことができますが、それは大人が監督するためにそこにいる場合に限られます！支援する大人が何人かいない限り、一度に1人だけがこの実験に従事する必要があります。

必需品

• 空のソーダ缶
• 遠くから、熱い缶をしっかりと保持するのに十分な長さのトング
• ホブ、ホットプレートまたはブンゼンバーナー
• 氷冷水が付いてきます