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資源回收也見科學!搞怪學生的保特瓶『物理遊戲』

為了要減少體積得壓扁!蓋上蓋子不好捏,施壓時瓶子變『硬』~根據『波以耳定律』,體積縮小,瓶內內壓變大,內外抗衡得費力才能捏扁,但形狀常又會復原……打開蓋子則比較容易壓扁。

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2019-10-22 09:46:35 最後編修
2019-10-09 14:08:20 By zfang
 

礦泉水保特瓶是校內資源回收最大宗,無聊的青少年總是會想出一些遊戲,邊回收邊玩,以保特瓶作球棒,丟瓶蓋來打棒球。

為了要減少體積得壓扁!蓋上蓋子不好捏,施壓時瓶子變『硬』~根據『波以耳定律』,體積縮小,瓶內內壓變大,內外抗衡得費力才能捏扁,但形狀常又會復原……打開蓋子則比較容易壓扁。

上課沒收了一個『玩具』,學生說這是他的寶貝『沙漏』,這是DIY保特瓶水漏呀!

 
瓶蓋未開的情況下,水沿瓶壁流的慢。


『保特瓶要扭轉成這樣,要花多大的力?』

班上這類玩意不少,有次還發現學生在射瓶蓋,正是利用扭轉的瓶子內壓夠大,輕轉則瓶蓋瞬間飛出!仔細看他們操作,發現瓶蓋飛出瞬間居然產生大量煙霧~這是『雲的形成~絕熱膨脹』!

請昱豐來示範並拍照,我先準備好一個保特瓶。
『這種不行!』昱豐酷酷的丟開它:『太硬了。』
順手撿起地上另一個瓶子,把水倒掉!
『這個才行!』摸一摸~比較軟,沒注意到同樣是礦泉水的保特瓶,還有厚薄問題?學校的保特瓶比較薄!

要扭轉成這樣,要花很大的力?昱豐很輕鬆地像擰毛巾般扭轉。裡面壓力很大了,輕轉瓶蓋,瓶蓋飛出,伴隨白色煙霧冒出…

絕熱膨脹成雲現象:氣體在體積急遽膨脹而壓力迅速下降的過程,吸熱冷卻溫度大幅下降,使得空氣中的水氣凝結成小水滴!也就是所看到的白霧狀的現象。平常施壓空保特瓶,在放手時也可以觀察到,瓶中加入少許香的『煙』作為成核物質,更容易使水蒸氣因體積改變成『雲』!關於絕熱膨脹成雲現象,可參考人造雲與加壓罐~林爸爸的DIY妙點子 ,以及中央物理演示實驗 :: 絕熱膨脹

如果寶特瓶內的水,是有顏色的水(如紅墨水),所形成的雲(霧)會是什麼顏色?(參考答案請反白:應該仍是白茫茫的雲(霧) ,絕熱膨脹冷卻的只是水汽。

學生的把戲,過程簡單、有趣,取材自用後丟棄的東西~保特瓶。當導師的我,一方面佩服青少年的創意,一方面也不得不禁止學生在教室區玩這些『危險遊戲』。空曠的場地並注意安全,還能妥善收拾……也許大人就不會這麼大驚小怪!

 

 

分類:科學五四三 2009/10/30 12:47

END

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