蒸汽炮是一种利用蒸汽压力发射弹丸的武器,它的设计可以追溯到古希腊数学家阿基米德,他为了守卫叙拉古城邦而发明了这种战具。
阿基米德的蒸汽炮主要由一根一端封闭、另一端开口的金属管构成,里面装填弹丸。通过加热管子并注入水,让水在高温下迅速汽化膨胀,从而将弹丸射出。然而,这种设计在实际应用中效果并不理想,现代人的实验证明了它无法用于实战。
我们能否再现阿基米德蒸汽炮的效果呢?
实验材料
30%过氧化氢溶液、高锰酸钾固体、250 mL锥形瓶、药匙
实验步骤
1.往锥形瓶中加入50 mL 30%过氧化氢溶液;
2.用药匙取5 g高锰酸钾固体;
3.往装有过氧化氢溶液的锥形瓶中加入高锰酸钾固体,如图1。
实验现象及原理
高锰酸钾和过氧化氢反应会产生大量氧气,同时释放热量,气体带着水蒸气冲出锥形瓶,产生“蒸汽炮”的效果,如图2。
注意:该实验须在老师指导下进行,并做好防护。
科学大视野
过氧化氢是一种具有强氧化性的无色透明液体,其化学式为H2O2,俗称双氧水。
过氧化氢的物理性质表现为无色、有轻微刺激性气味且透明,纯过氧化氢则为淡蓝色黏稠液体。3%过氧化氢溶液可作为氧化性消毒剂,遇有机物可在过氧化氢酶的作用下分解产生氧气,从而起到杀菌、除臭、去污、止血的作用。它还可破坏破伤风杆菌繁殖生长的厌氧环境,进而预防破伤风,亦适用于外耳道炎、扁桃体炎等的消炎或清洁。
(栏目编辑" 田春忆" 秦银银)