přehled
v této 15minutové doprovodné činnosti je to (N)teplota ledu!, týmy dětí ve věku 8 až 13 let předpovídají, která kostka ledu se roztaví rychleji, jedna posypaná solí nebo jedna bez soli. Po provedení svých předpovědí děti nalijí sůl na jednu kostku ledu a druhou nechají nedotčenou, pak pozorují dvě minuty, aby zjistily, zda jsou jejich předpovědi správné. Děti se učí, že přidání soli – nebo jiných látek-do ledu snižuje teplotu tání ledu. Nakonec své znalosti otestovali výrobou zmrzliny!
jaký to má smysl?
- voda může existovat v různých stavech; LED je pevný stav vody.
- teplota tání čistého vodního ledu je 32°F (0°C).
- přidání soli – nebo jiných látek-do ledu snižuje teplotu tání ledu.
Materiály
Pro každé dítě
- Jeho/její Ledové Vyšetřovatel Journal
- 1 tužka nebo pero
- 1 (1 litr) Ziploc sáček
- 1 (1-galon) Ziploc sáček
- 1 lžíce cukru
- 1/2 šálku mléka
- 1/4 lžičky vanilky
- 2 lžíce kamenné soli
- Dostatečný kostky ledu až téměř naplňte galon sáček
- 1 plastové lžíce
F nebo každé skupině 4-6 dětí:
- 1 Polystyrenu deska
- 2 kostky ledu
- 1/4 lžičky soli
- Malý šálek pro sůl
- Papírové ručníky
- Zvětšovací sklo (volitelně)
Pro facilitátora:
- základní informace
Příprava
- Pre-měřit sůl a místo v malé šálky
- Zvažte pre–míchání zmrzliny ingredience
Aktivity
1. Požádejte děti, aby předpověděly, co se stane, když je sůl posypána na kostku ledu. Nechte je anotovat své předpovědi ve svém časopise Ice Investigator Journal.
2. Rozdělte děti do čtyř až šesti týmů a vyzvěte je, aby provedli experiment, který otestuje jejich předpovědi!
3. Distribuujte materiály, včetně talíře, soli, dvou kostek ledu a lupy do každého týmu.
4. Nechte tání začít! Pozvěte děti, aby posypaly sůl na jednu ze svých kostek ledu, dávejte pozor, abyste na druhou kostku nedostali žádnou sůl. Nechte je pozorovat své kostky asi dvě minuty a zaznamenejte své nálezy ve svých časopisech pro vyšetřovatele ledu.
5. Poté, co děti provedly a zaznamenaly svá pozorování ve svých časopisech Ice Investigator, povzbuzujte je, aby vyvodili závěry o tom, co pozorovali.
- co se stalo s kostkou ledu, když se na ni nalila sůl? Začalo to tát.
- obě kostky ledu začaly při stejné teplotě. Proč se jeden roztavil rychleji než druhý? Sůl způsobila, že LED tál rychleji.
Podělte se s dětmi o to, že přidání soli snižuje teplotu, při které voda zamrzne. Sladká voda zamrzne při 32°F (0°C), ale bod mrazu mořské vody je nižší: asi 28°F (-2° C). Čím je voda slanější, tím chladnější musí být, aby zmrzla.
- napadne je nějaká spojitost, která by to mohla mít s jejich životy? Jedním z důležitých spojení pro děti, které žijí v chladnějším podnebí, je použití soli-nebo jiných látek-na zamrzlých silnicích.
- proč by se sůl nalila na silnice pokryté ledem? Když si nalít soli na zmrzlé silnice, sůl nerozpustí do tekuté vody v led a snižuje její bod mrazu, takže teploty se muset ještě chladnější, aby se slaná voda zamrzá. Solené silnice zůstávají bez ledu i při teplotách až 15°F (-9°C). Jiné chemikálie, jako je octan hořečnatý vápenatý, se také používají k tání ledu na silnicích. Jsou méně škodlivé pro životní prostředí než kamenná sůl (chlorid sodný).
Poznámka: Při přidání soli na zledovatělou silnici se sůl začne rozpouštět při kontaktu s ledem; díky tomu je slaná voda s velmi vysokou koncentrací soli! Slaná voda nadále interaguje s ledem, snižuje jeho bod tuhnutí a roztavuje ho. Teplota by musela klesnout pod bod mrazu čisté vody (32°F, 0°C), aby zmrzla slaná voda.
pro odmrazování silnic se používá mnoho různých solí. Chlorid sodný (NaCl) je běžná silniční sůl — stolní sůl je vyšší stupeň chloridu sodného. Při chladnějších teplotách se často používají soli jako chlorid hořečnatý nebo chlorid vápenatý, protože ještě více snižují teplotu tání.
- už děti někdy vyráběly domácí zmrzlinu? Jak se používá sůl? Sůl a LED jsou umístěny ve vnějším kbelíku. Do tohoto slaného ledu je umístěna vnitřní nádoba, která drží ingredience pro zmrzlinu.
- proč by se sůl používala k výrobě zmrzliny? Sůl umožňuje, aby teplota ledové vody kolem nádoby na zmrzlinu klesla pod teplotu tání čisté vody; to je chladnější než jen obyčejný led a zmrazí zmrzlinu.
6. Pozvěte děti, aby otestovaly své nově nalezené znalosti, když vyrábějí zmrzlinu v pytlíku! Poskytněte každému dítěti sáček Ziploc o velikosti čtvrt litru a cukr, mléko, a vanilka. Nechte je nalít ingredience do baggie, utěsněte baggie a promíchejte je.
7. Jejich naplňte galon-velké Ziploc s dost kostky ledu až téměř naplňte sáček, 2 lžíce kamenné soli, a menší sáček — dobře uzavřené! – s přísadami.
8. Pozvěte děti, aby protřepaly a převalily sáček, dokud nejsou vnitřní ingredience zmrzlé(asi 20 minut).
9. Zatímco si každý užívá své pochoutky, přečtěte si, co se děti dozvěděly o tom, jak přidání soli – nebo jiných látek-snižuje teplotu tání vody.
Závěr
Když se děti začaly budovat snow mobile, vyzve je, aby zaznamenat odpovědi objevili na vhodné kousky.