Zawartość

• Ciśnienie powietrza
• Rozszerzanie i kurczenie się powietrza
• Mieszanie ciepłej i zimnej wody
• Fronty zimne i gorące

Projekty naukowe dotyczące wpływu gorącej lub zimnej wody na balon pozwalają uczniom zgłębiać pojęcia gęstości materii, ciśnienia powietrza i napięcia powierzchniowego. Kiedy balon jest wystawiony na działanie ciepła lub zimna, gaz w nim rozszerza się lub kurczy. Zmiana rozmiaru balonu jest wizualnym wyjaśnieniem zmiany ciśnienia powietrza. Dodanie do eksperymentu gorącej lub zimnej wody pozwala również uczniom zbadać właściwości płynów.

Ciśnienie powietrza

Zbadaj ciśnienie powietrza w prostym eksperymencie z balonem, butelką i pojemnikiem z gorącą wodą. Nadmuchaj balon, ale go nie zawiązuj. Rozciągnij go na ustach pustej butelki. Umieść butelkę w pojemniku z gorącą wodą. Zostaw ten eksperyment na kilka chwil, a następnie wróć, aby obserwować rozmiar balonu. Zwróć uwagę, że gorący gaz wewnątrz butelki przedostał się do balonu, dzięki czemu jest cieplejszy. Obserwuj, jak podgrzane cząsteczki gazu odpychają się, zmuszając balon do rozszerzania się.

Rozszerzanie i kurczenie się powietrza

Zmierz zmiany wielkości balonu wystawionego na działanie zimnych lub gorących środowisk. Połącz trzy identyczne balony, termometr i miarkę. Napompuj balony. Zmierz temperaturę otoczenia i obwód balonów. Weź pod uwagę, że woda może stać się stała lub gazowa w zależności od temperatury. Skorzystaj z prysznica w małej łazience i umieść trzy balony w gorącym powietrzu. Poczekaj około 10 minut, aż zauważysz, że balony rozszerzyły się. Zmierz swoje obwody. Przywróć balony do temperatury pokojowej, co powinno zająć około 20 min. Zmierz temperaturę w lodówce. Umieść balony w zimnym powietrzu. Odczekaj 10 min, zdejmij balony i zmierz ich obwody. Zastanów się, jak gorące powietrze zajmuje więcej miejsca niż zimne, licząc zmiany wielkości balonu umieszczonego w środowisku o różnych temperaturach.

Mieszanie ciepłej i zimnej wody

Zbadaj, co dzieje się z balonem po zmieszaniu gorącej i zimnej wody. Połącz dwa cienkie słoiki i plastikową kartę, którą można umieścić między nimi, zapobiegając mieszaniu się zawartości. Wlej gorącą wodę do jednego ze słoików, a zimną do drugiego. Umieść kartę nad tą zawierającą gorącą wodę i odwróć ją z zimną wodą, a następnie wyjmij kartę. Przymocuj balon do wylotu słoika z zimną wodą. Zmierz swój obwód, gdy osiągniesz maksymalną średnicę. Powtórz eksperyment, jednak odwróć dzban zimnej wody nad dzban z gorącą wodą. Zwróć uwagę na różnicę w wielkości dwóch balonów, pomimo używania takiej samej ilości ciepłej i zimnej wody. Wyjaśnij, w jaki sposób zmiana procesu powoduje zmianę temperatury na powierzchni wody, wpływając na rozmiar balonu.

Fronty zimne i gorące

Użyj balonów z gorącą i zimną wodą, aby zbadać zdarzenia pogodowe, na przykład gdy gorący front spotyka się z zimnym. Dodaj dwa słoiki i barwnik spożywczy. Wlej gorącą wodę do jednego słoika, a zimną do drugiego. Użyj barwnika spożywczego, aby zidentyfikować słoiki, a następnie połącz ich zawartość w misce. Obserwuj i zapisz, jak miesza się ta sama ciecz w różnych temperaturach. Weź dwa balony. Napełnij jedną zimną wodą, a drugą gorącą. Napełnij wannę gorącą wodą i umieść w niej dwa balony. Obserwuj, jak się poruszają. Zrozum, że odpychają jak olej i woda. Weź pod uwagę, że balon z zimną wodą tonie z powodu większej gęstości.