Videnskabsprojekter: Hvordan varmt og koldt vand ændrer en ballon

Videnskabelige projekter om, hvor varmt og koldt vand ændrer en ballon, giver eleverne mulighed for at udforske begreberne tæthed af materiale, lufttryk og overfladespænding. Når en ballon udsættes for varme eller kulde, vil gassen inde i gummiet enten udvide eller indgå. Ændringen i ballongens størrelse bliver en visuel måling af ændringen i lufttryk. Tilføjelse af varmt og koldt vand til et eksperiment gør det også muligt for eleverne at udforske væskernes egenskaber.

Lufttryk

Undersøg lufttrykket i et simpelt eksperiment med en ballon, en flaske og en pande af varmt vand. Blæser ballonen, men knyt det ikke. Strek det over mundingen af ​​en tom flaske. Sæt flasken i en pande fyldt med varmt vand. Forlad dette eksperiment alene i et par minutter, og vend tilbage for at observere ændringen i ballonens størrelse. Bemærk, at den varme luft inde i flasken har flyttet ind i ballonen, hvilket får gasen i ballonen til at vokse varmere. Overhold hvordan de opvarmede gasmolekyler afviser hinanden, hvilket tvinger ballonen til at udvide.

Luftudvidelse og -kontraktion

Mål ændringerne i en ballonstørrelse, når den udsættes for varme og kolde omgivelser. Saml tre identiske balloner, et termometer og et målebånd. Blæse balloner. Mål rumtemperaturen, og mål derefter om ballongens omkreds. Overvej at vand kan blive gas eller et fast stof afhængigt af temperaturen. Brug et brusebad i et lille badeværelse for at skabe et miljø fyldt med damp. Mål temperaturen på badeværelset og læg de tre balloner i varmluft. Vent ca. 10 minutter eller indtil du mærker at ballonerne udvides. Mål deres omkredse. Returner ballonerne til stuetemperatur, hvilket skal tage ca. 20 minutter. Mål temperaturen på en stor iskasse. Sæt balloner i kølig luft. Vent 10 minutter, fjern ballonerne og mål derefter deres omkreds. Overvej hvor varm luft der optager mere plads end kold luft, som regner med ændringer i en ballonstørrelse, når den placeres i omgivelser med varierende temperaturer.

Blanding af varmt og koldt vand

Undersøg hvad der sker med en ballon når varmt og koldt vand blandes. Saml to smalle krukker og et plastikkort, der kan glide mellem krukkerne for at forhindre, at vand lækker fra et krukke til det andet. Hæld varmt vand i en krukke og koldt vand ind i den anden. Placer kortet over mundingen af ​​den varme krukke og vend krukken over den kolde, så slip hurtigt kortet ud. Stik en ballon over mundingen af ​​den kolde krukke. Mål ballonens omkreds, når den når sin maksimale diameter. Gentag eksperimentet; Omvendt krukken af ​​koldt vand over det varme. Vær opmærksom på forskellen i størrelsen af ​​de to balloner, selvom du bruger de samme mængder varmt og koldt vand. Forklar, hvordan en ændring i proceduren medfører, at temperaturen på vandets overflade varierer, hvilket påvirker ballonens størrelse.

Varme og kolde fronter

Brug balloner og varmt og koldt vand til at udforske vejrforhold, f.eks. når en varm front møder en forkølelse. Saml to krukker og mad farve. Hæld varmt vand i en krukke og koldt vand ind i den anden. Brug madfarvning til at mærke krukkerne, og kombiner derefter indholdet af krukkerne i en skål. Overhold og registrer, hvordan den samme væske blandes ved to forskellige temperaturer. Saml to balloner. Fyld en med koldt vand og den anden med varmt vand. Tegn et varmt bad. Placer vandballonerne i karret og se hvordan de bevæger sig. Vær opmærksom på, hvordan ballonerne afviser hinanden som olie og vand. Overvej hvordan den kolde ballon synker på grund af dens større tæthed.