خرد کردن یک قوطی با آب و هوا

آزمایشی با شگفتی های فشار و چگالش
آن چه که نیاز دارید :
قوطی خالی نوشابه بدون درب
آب یخ
تابه
کاسه مدرج
انبر
بخاری
آن چه که باید انجام دهید :
1- قوطی نوشابه را بشویید . بعد 2 قاشق سوپ خوری آب داخل آن بریزید ، فقط به اندازه ای که کف آن را بگیرد .
2- قوطی را در یک تابه قرار دهید ( اگر از هرگونه آسیبی که با حرارت دیدن قوطی به تابه وارد می شود ، نگران هستید ، از یک تابه قدیمی استفاده کنید .) حرارت را کمی بالا ببرید ( متوسط ) . اجازه دهید تا آب درون قوطی گرم شود .
3- کاسه مدرج را با حدود 2 اینچ آب یخ پر کنید .
4- وقتی آب درون قوطی به جوش آمد ، ( زمانی که بخار آب از قوطی بیرون آمد و شما توانستید صدای خارج شدن آب جوشیده را بشنوید ) ، از انبر استفاده کنید و قوطی را خیلی سریع از تابه خارج کنید ( بدون ریزش آب جوشیده به خارج ). قوطی را کنار کاسه آب بیاورید ، آن را وارونه کنید و در آب سرد فرو کنید . قوطی به سرعت با آب سرد خرد می شود .
5- آرام قوطی را با انبر نگه دارید ، قوطی را از آب خارج کنید ، مشاهده کنید که چه مقدار آب به بیرون می ریزید .
6- نکته : اگر قوطی در همان تلاش اول خرد نشد ، آزمایش را تکرار کنید . از یک قوطی متفاوت استفاده کنید ، آب کم تری در قوطی بریزید ، مطمئن شوید که آب داخل کاسه خیلی سرد است ، و یا قوطی را به مدت بیشتری در تابه قرار دهید .
چه اتفاقی می افتد :
جوشاندن آب در قوطی فشار هوای داخل را کاهش داده ، یک خلأ جزیی ایجاد می کند . بخار آبی که با جوشاندن آب ایجاد شده ، هوا را به خارج از قوطی هل می دهد و باعث یک سلسله فشار پایین داخل قوطی می شود . فرو بردن قوطی در آب سرد موجب از داخل ترکیدن قوطی می شود .چون فشار اعمال شده توسط آب و هوای خارج از قوطی بیشتر از فشار داخل آن است .
چگالش همچنین موجب می شود که بخار آب داخل قوطی ( گاز ) به سرعت سرد شود . وقتی که قوطی در آب سرد فرو برده می شود ، بخار آب به سرعت متراکم می شود ، و دوباره آن را به مایع تبدیل می کند . مولکول های قطرات آب مایع ، فضای کم تری را داخل قوطی نسبت به مولکول های گاز بخار آب اشغال می کنند .
اگر آزمایش را به درستی انجام داده باشید ، مشاهده خواهید کرد که آب بیشتری نسبت به آن چه در اصل در قوطی قرار داده بودید ، بیرون می آید . آب بیشتری که به قوطی نیرو وارد می کرد ، اثر فشار هوای بیشتر خارج از قوطی بوده است .