KNOWLEDGE
首頁
教師資源
KNOWLEDGE
首頁
教師資源
探究為什麼-瞬間變形的鋁罐
AUG 14 ,2019
<內容參考PASCO資訊,轉載請註明出處>
簡介
在氣體動力的探討中,可以知道氣球的形變影響著內部的氣壓變化,這是波以耳定律的延伸,氣體的壓力和其體積呈現反比的數學關係,而熱氣球升空的原理則是根據溫度對氣體造成的影響。在本次的實驗中,將透過加熱與冷卻鐵鋁罐,觀察溫度對鋁罐造成的影響並探討背後的原理。
活動所需設備與材料
- 無線氣壓感應器(PS-3203)
- SPARKvue軟體
- 加熱板
- 鐵鋁罐
- 隔熱夾/隔熱手套
- 一鍋冷水
活動流程
- 在鋁罐中加入10ml的水
- 將氣體軟管一端接於氣壓感應器,另一端放入鐵鋁管內(不要浸入水中)
- 將氣體軟管固定於鋁罐上(不要將鋁罐的開口封住)
- 開啟氣壓感應器與SPARKvue軟體
- 軟體中建立氣壓與時間座標圖,並點擊開始量測
- 開啟加熱板,並將裝有水的鋁罐放置於加熱板上加熱
- 當鋁罐內的水差不多沸騰後,停止加熱(此時加熱板與鋁罐的溫度非常高,請勿以手直接觸碰)
- 此時使用隔熱夾(或隔熱手套),將鋁罐以開口朝下的方向,迅速的放入冷水中
- 注意鋁罐產生的變化與氣壓的變化
問題討論
- 當加熱後的鋁罐放入冷水中時,鋁罐發生了麼變化?
- 搭配鋁罐內氣壓的數位量測,解釋鋁罐產生變化的原因
- 為什麼溫度的變化會造成鋁罐與氣壓的變化,要如何解釋這樣的現象?
- 如果在一開始鋁罐內沒有加水,則還會產生相同的結果嗎?