Консервная банка с водой сминается при нагревании

4 Май
2015

Правда ли, что можно смять консервную банку, просто нагревая в ней воду?

Да, можно, если действовать осторожно. Заодно вы увидите, какое мощное давление атмосфера оказывает на людей и предметы, находящиеся на поверхности планеты. Главное — не стойте слишком близко.

Что понадобится:

  • вода;
  • большая металлическая банка с завинчивающейся крышкой (подойдет квадратная с металлической ручкой, для моторного или оливкового масла, а также консервная с закатывающейся крышкой);
  • плита или газовая барбекюшница (мы обычно пользуемся угольной, и, если у вас такая же, настройтесь на долгое ожидание);
  • перчатки, защищающие от жара (например, рукавицы-прихватки для духовки).

Тем, кто опасается манипулировать старыми банками из-под масла вблизи открытого огня, можно посоветовать другой вариант опыта — с пластмассовыми бутылками из-под безалкогольных напитков с завинчивающимися крышками и горячей водой.

Что делать? Выйдите из помещения. Вымойте банку, чтобы в ней не осталось следов содержимого. Если в банке хранилось машинное масло, вам придется воспользоваться сильнодействующим моющим средством. Налейте в банку воды, высотой примерно 2 см, и очень осторожно поставьте на огонь, сняв крышку. Скорее всего, вам понадобится принять меры предосторожности и следить за тем, чтобы дети не подходили слишком близко к месту проведения опыта. Когда вода закипит, наденьте термозащитные перчатки или рукавицы, снимите банку с огня и плотно закройте крышкой. Затем подождите несколько секунд.

Что можно наблюдать? Банка начнет гнуться, кривиться, коробиться, зачастую при этом раздается металлический скрежет. Это довольно эффектное зрелище, в результате которого получается ком искореженного металла.

Что происходит? Этот эксперимент доказывает, что атмосферный воздух с огромной силой давит на поверхность земли. Когда мы снимаем банку с огня и плотно закрываем ее крышкой, находящийся внутри пар начинает остывать и сжиматься. Это означает, что на внутреннее пространство банки уже не действует атмосферное давление, следовательно, стенки банки не в состоянии выдержать нормальное атмосферное давление извне. В итоге банка сминается.

P.S. Атмосферное давление, вызванное давлением воздуха, составляет 1 атмосферу на уровне моря. Это огромная цифра: столб воздуха с площадью поперечного сечения 1 м2, поднимающийся от поверхности земли до верхней границы атмосферы, давит на землю так же, как груз массой 10,2 тонны, тем не менее мы легко выдерживаем это давление. Невероятную силу атмосферного давления можно увидеть на примере банки, давление внутри которой ниже внешнего.

Для упрощенного варианта этого эксперимента вам понадобится пустая и гибкая пластиковая бутылка и немного горячей воды. Осторожно перелейте воду в бутылку, завинтите крышку и потрясите бутылку. Затем осторожно откройте. Высокое внутреннее давление вызовет всплеск горячей воды в первый момент после снятия крышки. Вылейте воду, снова закройте бутылку и понаблюдайте за ней. Спустя некоторое время стенки бутылки начнут втягиваться внутрь. Происходит почти то же, что и с банкой: горячая вода нагревает воздух в бутылке, вызывая его расширение, и частично выплескивается. Когда воздух остывает, давление в бутылке снижается, и, поскольку крышка крепко завинчена, воздух не может хлынуть в бутылку, чтобы восстановить в ней нормальное атмосферное давление. Поэтому давление воздуха снаружи бутылки будет больше, чем внутри, и она сомнется.


 

Комментарии:

наверх