Showdefysica demo 58, Implosie

In deze demo laat je de kracht zien die de buitenlucht uitoefent op een vat waarin zojuist water is verdampt. Een klassieke en spectaculaire demonstratie!
Het is een demonstratie en geen leerlingenproef (1) omdat het vat heet is als het wordt afgesloten, (2) omdat de krachten enorm zijn en (3) omdat je dit soort grote vaten nu eenmaal niet in leerling-voud hebt.
De beschrijving van deze demo staat in het boek Showdefysica.

Testverslag van Annika Boelen

Uitvoering
Uiteindelijk heb ik de proef vier keer uitgevoerd. De eerste keer heb ik geprobeerd om het gat bovenin het blikje te dichten met een stop. Dit werkte niet. Toen het blikje in het ijswater werd gelegd, vulde het zich slechts met water.
Hetzelfde blikje gebruikte ik voor de tweede poging opnieuw. Ik bracht het water aan de kook en toen de damp zichtbaar uit het blikje kwam, besloot ik het blikje zonder stop in het ijswater te doen. Wanneer je het blikje snel omdraait en dus ondersteboven in het ijswater doet, is geen stop nodig. Vrijwel onmiddellijk na contact met het ijswater implodeerde het blikje.

Nu ik wist hoe het werkte, heb ik de proef nog tweemaal uitgevoerd. De laatste keer is het ook gefilmd. Wanneer je het eenmaal onder de knie hebt en alle benodigdheden klaar staan, is de demo snel uit te voeren. Binnen vijf minuten kan er van het vullen van het blikje met een laagje water naar het verwarmen en vervolgens de implosie gegaan worden. De verwachting is wel dat wanneer een groter dan wel een dikker blik wordt gebruikt (bijvoorbeeld een koffieblik of een verfblik), het langer zal duren. Ook de implosie zal niet onmiddellijk plaatsvinden, maar zal ook langer op zich laten wachten. In deze test heb ik echter alleen gebruik gemaakt van een colablikje. Voor het spectaculaire effect in de klas en voor de reactie van leerlingen, is de onmiddellijke implosie van zo'n colablikje wel het leukst.

Het is niet moeilijk om de proef te laten slagen. De benodigdheden zijn in elke school wel te vinden. Zeker wanneer de demo met een frisdrankblikje wordt uitgevoerd, is het benodigde blik vaak ruim voorradig. Als er een ander blik wordt gebruikt moet daar waarschijnlijk wel speciaal naar gezocht worden. Dan is ook het gebruik van handschoenen noodzakelijk in plaats van een kroezentang. Het enige waar je wel rekening mee moet houden, is het feit dat er ijswater moet zijn om de implosie tot stand te brengen. Van tevoren moet je dus weten of er een vrieskist is op school en moet je water  invriezen, zodat er ijs beschikbaar is tijdens de demo. Dit moet dus tijdig worden voorbereid. Wat belangrijk is tijdens de uitvoering wanneer er gebruik wordt gemaakt van een frisdrankblikje, is dat het meteen ondersteboven moet worden gedraaid wanneer het na het verwarmen in het ijswater wordt gelegd 

Lesindeling
Van tevoren leg ik uit wat ik ga doen:

• Ik vul het lege colablikje met een klein laagje water.
• Ik verwarm het water in het blikje door het blikje op een gaasje op een driepoot te zetten met de brander eronder. Na een tijdje zie je waterdamp eruit komen.
• Vervolgens pak ik het blikje met de kroezentang, draai het snel om en zet het direct na het omdraaien in het ijswater. Dit gebeurt in één beweging.
• Dan is de vraag aan de leerlingen: “Wat denken jullie dat er gaat gebeuren?”. Er ontstaat een discussie waarin leerlingen kunnen vertellen wat zij denken dat het resultaat is en waarom. Dit zal een minuut of vijf duren. Daarna voer ik de proef uit; ik vertel ze dat ze met name moeten opletten op het moment dat het blikje na het verwarmen naar het ijswater gaat.
• Na afloop is dan de vraag aan de leerlingen: “Waarom is dit gebeurd?”. Ook hier is een discussie mogelijk tot er een goede conclusie is bereikt. Ook dit zal ongeveer vijf minuten duren.

In totaal duurt deze demo een minuut of vijftien; vijf minuten discussie vooraf, vijf minuten uitvoeren, vijf minuten nabespreken.