Sisältö

• Ilmanpaine
• Ilman laajeneminen ja supistuminen
• Kuuman ja kylmän veden sekoittaminen
• Kylmä ja kuuma etuosa

Tiedeprojektit siitä, kuinka kuuma tai kylmä vesi vaikuttaa ilmapalloon, antavat opiskelijoille mahdollisuuden tutkia aineen tiheyden, ilmanpaineen ja pintajännityksen käsitteitä. Kun ilmapallo altistuu lämmölle tai kylmälle, sen sisällä oleva kaasu laajenee tai supistuu. Ilmapallon koon muutos on visuaalinen selitys ilmanpaineen muutokselle. Kuuman tai kylmän veden lisääminen kokeiluun antaa opiskelijoille mahdollisuuden tutkia myös nesteiden ominaisuuksia.

Ilmanpaine

Tutki ilmanpaine yksinkertaisessa kokeessa, jossa käytetään palloa, pulloa ja astiaa kuumaa vettä. Täytä ilmapallo, mutta älä sido sitä. Venytä sitä tyhjän pullon suun yli. Aseta pullo astiaan kuuman veden kanssa. Jätä kokeilu hetkeksi ja palaa sitten tarkkailemaan ilmapallon kokoa. Huomaa, että pullon sisällä oleva kuuma kaasu on siirtynyt ilmapalloon, mikä tekee siitä lämpimämmän. Tarkkaile kuinka kuumennetut kaasumolekyylit karkottavat toisiaan pakottaen ilmapallon laajentumaan.

Ilman laajeneminen ja supistuminen

Mittaa ilmapallon koon muutokset, kun se altistetaan kylmälle tai kuumalle ympäristölle. Yhdistä kolme samanlaista ilmapalloa, lämpömittari ja mittanauha. Täytä ilmapallot. Mittaa ympäristön lämpötila ja ilmapallojen ympärysmitta. Harkitse, että vedestä voi tulla kiinteää tai kaasumaista lämpötilasta riippuen. Käytä suihkua pienessä kylpyhuoneessa ja aseta kolme ilmapalloa kuumaan ilmaan. Odota noin 10 minuuttia, kunnes huomaat, että ilmapallot ovat laajentuneet. Mittaa kehäsi. Palauta ilmapallot huoneenlämpötilaan, jonka pitäisi kestää noin 20 minuuttia. Mittaa lämpötila jääkotelossa. Aseta ilmapallot kylmään ilmaan. Odota 10 minuuttia, poista ilmapallot ja mittaa niiden kehät. Harkitse, kuinka kuuma ilma vie enemmän tilaa kuin kylmä ilma, laskemalla ilmapallon koon muutokset, kun se asetetaan vaihtelevissa lämpötiloissa oleviin ympäristöihin.

Kuuman ja kylmän veden sekoittaminen

Tutki, mitä ilmapallolle tapahtuu, kun kuumaa ja kylmää vettä sekoitetaan. Liitä kaksi ohutta purkkia ja muovikortti, joka voidaan sijoittaa niiden väliin, estäen niiden sisällön sekoittumisen. Laita kuuma vesi yhteen purkkeihin ja kylmä vesi toiseen. Aseta kortti kuumaa vettä sisältävän kortin päälle ja käännä se kylmällä vedelle ja poista sitten kortti. Kiinnitä ilmapallo kylmävesipurkin suuhun. Mittaa ympärysmitta, kun saavutat enimmäishalkaisijan. Toista koe, käännä kuitenkin kannu kylmää vettä kannun kuuman veden päälle. Huomaa kahden ilmapallon koon ero huolimatta siitä, että käytät samaa määrää kuumaa ja kylmää vettä. Selitä, kuinka prosessin muutos saa veden pinnan lämpötilan vaihtelemaan vaikuttamalla ilmapallon kokoon.

Kylmä ja kuuma etuosa

Käytä kuuman ja kylmän veden ilmapalloja tutkiakseen sääilmiöitä, kuten silloin kun kuuma rintama kohtaa kylmän rintaman. Lisää kaksi purkkia ja elintarvikeväriä. Laita kuuma vesi yhteen purkkiin ja kylmä vesi toiseen. Käytä ruoka-aineita purkkien tunnistamiseen ja yhdistä sitten niiden sisältö kulhoon. Tarkkaile ja kirjaa, kuinka sama neste sekoittuu eri lämpötiloissa. Ota kaksi ilmapalloa. Täytä toinen kylmällä vedellä ja toinen kuumalla vedellä. Täytä kylpyamme kuumalla vedellä ja aseta kaksi ilmapalloa siihen. Tarkkaile kuinka he liikkuvat. Ymmärrä, että he karkottavat kuin öljy ja vesi. Harkitse, että kylmävesipallo uppoaa sen suuremman tiheyden vuoksi.