آزمایش کنید
یک قوطی خالی فیلم را تا نیمه از آب پر کنید؛ سپس یک قرص جوشان را نصف کنید و درون آن بیندازید و در آن را محکم ببندید (قرص جوشان ویتامین $\text{C}$ و جوش شیرین دارد).
حال قوطی را وارونه روی زمین قرار دهید و کمی از آن فاصله بگیرید. چند ثانیه منتظر بمانید و مشاهدات خود را یادداشت کنید.
از این آزمایش چه نتیجهای میگیرید؟ این آزمایش را با قرار دادن یک تخته پاک کن روی قوطی دوباره انجام دهید و نتایج را در کلاس به بحث بگذارید.
پاسخ و توضیح آزمایش کنید صفحه ۲۰ علوم هشتم
این آزمایش یک مثال عالی برای نشان دادن **تولید انرژی و کار** از طریق یک **تغییر شیمیایی** و همچنین کاربرد آن در زندگی روزمره است. 🚀
### ۱. مشاهدات و نتیجهگیری اولیه
1. **واکنش شیمیایی:** قرص جوشان (اسید سیتریک + جوش شیرین) در آب حل شده و با هم واکنش میدهند و به سرعت **گاز کربن دیاکسید ($ ext{CO}_2$)** تولید میشود.
2. **افزایش فشار:** چون درب قوطی محکم بسته است، گاز $ ext{CO}_2$ در فضای محدود قوطی محبوس شده و **فشار داخلی** را بهشدت افزایش میدهد.
3. **مشاهده (پرتاب):** در نهایت، فشار گاز به حدی میرسد که بر نیروی وزن قوطی و نیروی اصطکاک درب غلبه کرده و درب قوطی با صدای بلند جدا شده و قوطی به هوا **پرتاب** میشود.
**نتیجه اصلی:** این آزمایش ثابت میکند که یک **تغییر شیمیایی** (واکنش قرص جوشان) میتواند باعث **آزاد شدن انرژی** (به شکل گاز $ ext{CO}_2$) شود و این انرژی آزاد شده میتواند **کار** (جابهجایی قوطی) انجام دهد.
$$\text{انرژی شیمیایی} \longrightarrow \text{انرژی پتانسیل فشار} \longrightarrow \text{انرژی جنبشی}$$
### ۲. انجام آزمایش با تخته پاککن
* **مشاهده:** اگر تخته پاککن را روی قوطی قرار دهیم، قوطی **دیرتر پرتاب میشود** یا **اصلاً پرتاب نمیشود**.
* **دلیل:** تخته پاککن، وزن و نیروی اصطکاک (نیروی مقاوم) بیشتری را به قوطی وارد میکند. گاز $ ext{CO}_2$ تولید شده، باید **کار بیشتری** انجام دهد تا بر این نیروی مقاوم غلبه کند. اگر فشار به حد کافی بالا نرود، پرتاب انجام نخواهد شد.
**نتیجه ثانویه:** افزایش **نیروی مقاوم** (مانند وزن تخته پاککن)، کار لازم برای جابهجایی را افزایش داده و در نهایت، مانع انجام کار توسط انرژی تولید شده میشود. 💡
