Maybaygiare.org

Blog Network

smeltepunktet

Udforsk! Isverdener!

oversigt

i denne 15-minutters ledsageraktivitet til det er en (N)istemperatur!, hold af børn i alderen 8 til 13 forudsiger, hvilken isterning der smelter hurtigere, en drysset med salt eller en uden salt. Efter at have lavet deres forudsigelser hælder børnene salt på en isterning og lader den anden være uberørt og observerer derefter i to minutter for at se, om deres forudsigelser var korrekte. Børn lærer, at tilsætning af salt — eller andre stoffer — til is sænker isens smeltepunkt. Endelig sætter de deres viden på prøve ved at lave is!

Hvad er pointen?

  • vand kan eksistere i forskellige tilstande; is er vandets faste tilstand.
  • smeltepunktet for ren vandis er 32 liter F (0 liter C).
  • tilsætning af salt – eller andre stoffer — til is sænker isens smeltepunkt.

materialer

for hvert barn

  • hans/hendes Ice Investigator Journal
  • 1 blyant eller pen
  • 1 (1-kvart) lynlås baggie
  • 1 (1-gallon) lynlås baggie
  • 1 spsk sukker
  • 1/2 kop mælk
  • 1/4 tsk vanilje
  • 2 spsk rock salt
  • tilstrækkelige isterninger til næsten at fylde gallon baggie
  • 1 plastske

F eller hver gruppe på 4 til 6 børn:

  • 1 Styrofoam plade
  • 2 isterninger
  • 1/4 tsk salt
  • lille kop til saltet
  • papirhåndklæde
  • forstørrelsesglas (valgfrit)

til facilitatoren:

  • baggrundsinformation

forberedelse

  • mål saltet og læg det i små kopper
  • overvej at blande isingredienserne

aktivitet

1. Bed børnene om at forudsige, hvad der vil ske, når salt drysses på en isterning. Få dem til at kommentere deres forudsigelser i deres Ice Investigator Journal.

2. Opdel børnene i hold på fire til seks og inviter dem til at udføre et eksperiment, der vil teste deres forudsigelser!

3. Fordel materialerne, inklusive pladen, salt, to isterninger og forstørrelsesglas til hvert hold.

4. Lad smeltningen begynde! Bed børnene om at drysse salt oven på en af deres isterninger, og pas på ikke at få salt på den anden terning. Få dem til at observere deres terninger i cirka to minutter og registrere deres fund i deres Ice Investigator-tidsskrifter.

facilitatorens Note: Ændringer i temperatur kan få vand til at ændre tilstand, og disse ændringer forekommer ved bestemte temperaturer. Ferskvandsovergange mellem faste og flydende tilstande ved 32 liter F (0 liter C) ved havoverfladen. Ren vandis smelter og ændrer tilstand fra et fast stof til en væske (vand) ved temperaturer under dette smeltepunkt.

5. Efter at børnene har foretaget og registreret deres observationer i deres Ice Investigator-tidsskrifter, opfordre dem til at drage konklusioner om, hvad de observerede.

  • hvad skete der med isterningen, da salt blev hældt på det? Det begyndte at smelte.
  • begge isterninger startede ved samme temperatur. Hvorfor smeltede den ene hurtigere end den anden? Saltet fik isen til at smelte hurtigere.

Del med børnene, at tilsætning af salt sænker temperaturen, hvor vandet fryser. Ferskvand fryser ved 32 liter F (0 liter C), men frysepunktet for havvand er lavere: omkring 28 liter F (-2 liter C). Jo saltere vandet er, jo koldere skal det være for at fryse.

facilitatorens Note: jo større mængden af salt, jo lavere frysepunkt (til et punkt; når der er tilstrækkeligt salt, som ikke mere opløses, falder frysepunktet ikke længere). Havvand er omkring 3,5% salt; havvand fryser ved omkring 28 liter F (-2 liter C). En 10% saltopløsning fryser ved ca. 20 kg f (-6 kg C), og en 20% opløsning fryser ved 2 kg F (-16 kg C).

  • kan de tænke på nogen forbindelse, dette måtte have til deres liv? En vigtig forbindelse for børn, der lever i koldere klimaer, er brugen af salt — eller andre stoffer — på frosne veje.
  • hvorfor skulle salt hældes på veje, der var dækket af is? Når du hælder salt på frosne veje, opløses saltet i det flydende vand i isen og sænker dets frysepunkt, så temperaturerne skal blive endnu koldere for at få saltvandet til at fryse. Saltede veje forbliver isfrie, selv ved temperaturer så kolde som 15 liter F (-9 liter C). Andre kemikalier, såsom calcium magnesiumacetat, bruges også til at smelte is på veje. De er mindre skadelige for miljøet end rocksalt (natriumchlorid).

Facilitator ‘ S Note: Når salt tilsættes til en iskold vej, begynder saltet at opløses, når det kommer i kontakt med isen; dette gør saltvand med en meget høj koncentration af salt! Det salte vand fortsætter med at interagere med isen, sænke dets frysepunkt og smelte det. Temperaturen skulle falde under frysepunktet for rent vand (32 liter F, 0 liter C) for at fryse saltvandet.

mange forskellige salte bruges til afisning af veje. Natriumchlorid (NaCl) er et almindeligt vejsalt — bordsalt er en højere grad af natriumchlorid. Ved koldere temperaturer anvendes salte som magnesiumchlorid eller calciumchlorid ofte, fordi de reducerer smeltepunktet yderligere.

  • har børnene nogensinde lavet hjemmelavet is? Hvordan anvendes salt? Salt og is er placeret i en ydre spand. En indre beholder, der holder ingredienserne til is, placeres i denne salte is.
  • hvorfor skulle salt bruges til at lave is? Salt tillader temperaturen på isvandet omkring isbeholderen at falde under smeltepunktet for rent vand; det gør det koldere end bare almindelig is og fryser isen.

Facilitator ‘ S Note: Rent vand og is, der holdes isoleret fra den varme omverden, kommer til ligevægt over tid. På molekylært niveau fryser vandmolekyler på isen i samme hastighed, som de smelter ud af det. Hele vand / isopløsningen er ved smelte – / frysepunktet, 32 liter F (0 liter C). Tilsætning af stensalt — eller ethvert stof, der opløses i vand-forstyrrer denne ligevægt. Færre vandmolekyler interagerer med isen på et givet tidspunkt, så frysehastigheden sænkes. Saltet har ingen effekt på smeltehastigheden, så mere smeltning forekommer end frysning — smeltning “vinder” — og isen smelter. Dermed bruges varmeenergi til at bryde hydrogenbindingerne, der holder molekylerne i isen sammen. Med andre ord “bruger isen” noget varme fra opløsningen, og temperaturen falder. Smeltning og frysning matcher igen satser (“slips”) igen, når temperaturen er faldet til det nye smeltepunkt.

6. Bed børnene om at sætte deres nyfundne viden på prøve, når de laver is i en baggie! Giv hvert barn med en kvart størrelse lynlås baggie og sukker, mælk, og vanille. Lad dem hælde ingredienserne i baggie, forsegle baggie, og bland dem op.

7. Få dem til at fylde en lynlåspose i gallonstørrelse med nok isterninger til næsten at fylde posen, 2 spsk stensalt, og den mindre baggie — godt forseglet! – med ingredienserne.

8. Bed børnene om at ryste og rulle posen rundt, indtil de indre ingredienser er frosset (cirka 20 minutter).

9. Mens alle nyder deres godbidder, skal du gennemgå, hvad børnene lærte om, hvordan tilsætning af salt — eller andre stoffer — sænker vandets smeltepunkt.

konklusion

Hvis børnene er begyndt at konstruere en snemobil, skal du invitere dem til at registrere eventuelle svar, de opdagede på de relevante stykker.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.