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人造雲與加壓罐~林爸爸的DIY妙點子 次要群組 [物理教學::力與壓力] 列印 推薦
作者或來源 zfang 2013-04-30 06:12:17
關鍵字 1大氣壓力 2汽水 3真空罐
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這篇文章的紀錄與想法是參加研習時(生活隨處遇科學~zfang桃園金頭腦科學分享),一位可愛家長林爸爸,分享他帶來了秘密武器~巧妙的運用廢棄的腳踏車內胎與寶特瓶,來個『DIY加壓罐』!!

 

一般在大氣壓力教學上會使用真空罐,藉由抽氣讓內部減壓,使氣球或棉花糖膨脹,模擬餅乾包裝袋帶到高山變得膨脹……這樣的教學示範已經是很棒了,但抽氣會使氣球變胖,還是讓學生有些難了解,如果是加壓,把鼓脹的氣球壓扁,就比較容易想像。有沒有一種罐子是可以加壓呢?有,在高壓鋼瓶中灌入CO2氣體,自製蘇打水(讓水生『氣』~蘇打汽水製造器 );水火箭也是要打氣加壓。加壓與抽氣的關鍵都在於如何避免氣體外洩,所以一個好的止逆閥是很重要的。

普通的吹氣氣球,止逆裝置是一個小圓片,氣體可以單向吹入,在內部因被圓片擋住,氣體不會再出來。真空罐也有止逆,否則抽氣出來,怎能防止空氣再進去!『打氣進去,而氣體不會外洩又能耐高壓……』林爸爸想到了腳踏車內胎的氣嘴!在瓶蓋上打一個小孔,將寶特瓶胎嘴與部分胎皮穿過,組合起來就OK,看似簡單~

使用時,只要用打氣筒打氣加壓便可以:『氣壓不足時,寶特瓶可以捏得動;氣壓夠時,瓶身硬梆梆。』因為用的是腳踏車的內胎氣嘴,做氣球壓扁實驗,氣球上畫刻度~再加壓觀察變化!

紅酒沒喝完,可以用紅酒瓶塞防止氧化,再進一步可以用抽氣方式增加保存期限(大氣壓力~真空密封罐&酒瓶塞 )。如果是沒喝完的汽水呢?沒想到,最初林爸爸的發明是為了保存未喝完的汽水!他表示加壓之後,二天內,口感跟原本的相同,之後放置一個星期壓力還不會跑掉。『不知道可不可以賣錢?』他半開玩笑又自言自語:『在台灣,會有半瓶汽水如何保存的問題嗎?』

我喜歡這個加壓裝置!它的功能可不只是保存汽水、做做氣球壓扁的示範實驗,它可以救海馬一命,還可以『人造雲』。

有一次林爸爸去海邊玩,帶回一隻海馬,放在瓶子中……海馬在海中水壓足夠時,是直立的,但是一來到陸地,我們蓄養的水很難有像海底一樣深度,所以因為壓力不足(原本有足夠海水深度的壓力),海馬失壓~由直立變成躺平,且浮在水面上,好可憐……於是林爸爸便利用這個裝置,幫牠打氣加壓,加壓後~海馬又可以變成直挺挺!

『人造雲』怎麼做?在瓶中先加微量的水~接著再加壓。
『猜一猜,打開瓶蓋時會發生什麼事?』林爸爸問大家。將瓶蓋打開…..『碰~』一聲,一陣白煙…..雲出來了!(白煙其實是小水滴。)

這是一個造雲實驗,利用打氣筒加壓,旋開瓶蓋時,氣體分子佔有體積突然變大,發生絕熱膨脹,吸收能量使周圍溫度下降。溫度下降相對水氣飽和度提高,於是凝結成水滴….. 便是我們看到的『雲』。如果要讓效果好一點,可以用點燃的香,對準瓶口稍微讓一些煙進入瓶內,當作凝結核!水壺噴出的煙也是小水滴、在醫院吹的蒸氣也是小水滴,要作出水煙~除了絕熱膨脹,還可以用超音波震盪!(參考文章: 小蒨住院記(一) 吹蒸氣篇 )

想DIY加壓罐,得先收集廢棄的腳踏車內胎…….我也在找,超想做一個玩看看!!找不到內胎時,或許可以從身邊小東西下手,思考:生活中還有哪些東西是需要灌氣,而且還能持續一段時間不會漏氣?我想到『球』~不知能否用壞掉的籃球?試試看囉!

 


分類:科學動手做 2009/04/16 03:14

END
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