Maybaygiare.org

Blog Network

Temperatura topnienia

Eksploruj! Lodowe Światy!

przegląd

w tej 15-minutowej aktywności Towarzysza to jest (N)Temperatura lodu!, zespoły dzieci w wieku od 8 do 13 lat przewidują, która kostka lodu stopi się szybciej, jedna posypana solą, a druga bez soli. Po dokonaniu swoich przewidywań, dzieci wlewają sól na jedną kostkę lodu, a drugą pozostawiają nietkniętą, a następnie obserwują przez dwie minuty, aby sprawdzić, czy ich przewidywania były poprawne. Dzieci uczą się, że dodawanie soli — lub innych substancji — do lodu obniża temperaturę topnienia lodu. W końcu wystawiają swoją wiedzę na próbę, robiąc lody!

o co chodzi?

  • woda może istnieć w różnych stanach; lód jest stałym stanem wody.
  • temperatura topnienia czystego lodu wodnego wynosi 32 ° F (0°C).
  • dodanie soli — lub innych substancji — do lodu obniża temperaturę topnienia lodu.

materiały

dla każdego dziecka

  • jego/jej dziennik badacza lodu
  • 1 ołówek lub długopis
  • 1 (1-litrowa) Torebka Ziploc
  • 1 (1-litrowa) torebka Ziploc
  • 1 łyżka cukru
  • 1/2 szklanki mleka
  • 1/4 łyżeczki wanilia
  • 2 łyżki soli kamiennej
  • wystarczająca ilość kostek lodu, aby prawie napełnić galon torebki
  • 1 plastikowa łyżka

f lub każda grupa od 4 do 6 dzieci:

  • 1 płyta styropianowa
  • 2 kostki lodu
  • 1/4 łyżeczki soli
  • mały kubek na sól
  • ręcznik papierowy
  • szkło powiększające (opcjonalnie)

dla organizatora:

  • Informacje ogólne

przygotowanie

  • wstępnie odmierz sól i umieść w małych kubeczkach
  • rozważ wstępne wymieszanie składników lodów

aktywność

1. Poproś dzieci, aby przewidziały, co się stanie, gdy sól zostanie posypana kostką lodu. Niech zanotują swoje przewidywania w Dzienniku śledczych.

2. Podziel dzieci na zespoły złożone z czterech do sześciu osób i zaproś je do przeprowadzenia eksperymentu, który sprawdzi ich przewidywania!

3. Rozłóż materiały, w tym talerz, sól, dwie kostki lodu i szkło powiększające do każdej drużyny.

4. Niech rozpocznie się topnienie! Zaproś dzieci, aby posypały solą jedną z kostek lodu, uważając, aby nie dostać soli na drugiej kostce. Niech obserwują swoje kostki przez około dwie minuty i zapisują ich wyniki w dziennikach śledczych.

notka moderatora: Zmiany temperatury mogą powodować zmianę stanu wody, a zmiany te występują w określonych temperaturach. Słodka woda przechodzi między Stanami stałymi i ciekłymi w temperaturze 32 ° F (0°C) na poziomie morza. Czysty lód wodny topi się i zmienia stan ze stałego na ciekły (woda) w temperaturach poniżej tej temperatury topnienia.

5. Po tym, jak dzieci dokonały i zapisały swoje obserwacje w dziennikach badaczy lodu, zachęcaj je do wyciągania wniosków na temat tego, co zaobserwowały.

  • co się stało z kostką lodu, gdy polano ją solą? Zaczęło się topić.
  • obie kostki lodu zaczynały się w tej samej temperaturze. Dlaczego jeden stopił się szybciej niż drugi? Sól spowodowała szybsze topnienie lodu.

podziel się z dziećmi, że dodanie soli obniża temperaturę, w której zamarza woda. Woda słodkowodna zamarza w temperaturze 32 ° F (0°C), ale temperatura zamarzania wody morskiej jest niższa: około 28°F (-2° C). Im bardziej słona jest woda, tym zimniejsza musi być, aby zamarznąć.

Uwaga moderatora: im większa ilość soli, tym niższa temperatura zamarzania (do punktu; gdy jest wystarczająca ilość soli, która już nie rozpuści się, temperatura zamarzania już nie maleje). Woda w oceanie ma około 3,5% soli; woda morska zamarza w temperaturze około 28°F (-2° C). 10% roztwór soli zamarza w temperaturze około 20°F (-6°C), a 20% roztwór zamarza w temperaturze 2°F (-16°C).

  • czy mogą wymyślić jakiś związek z ich życiem? Jednym z ważnych połączeń dla dzieci, które żyją w chłodniejszym klimacie, jest stosowanie soli — lub innych substancji-na zamarzniętych drogach.
  • dlaczego sól miałaby być wylana na drogi pokryte lodem? Po wlaniu soli na zamarznięte drogi sól rozpuszcza się w ciekłej wodzie w lodzie i obniża temperaturę zamarzania, tak że temperatury muszą być jeszcze zimniejsze, aby słona woda zamarzła. Solone drogi pozostają wolne od lodu nawet w temperaturach tak niskich, jak -9°C. Inne chemikalia, takie jak octan wapnia i magnezu, są również używane do topienia lodu na drogach. Są mniej szkodliwe dla środowiska niż sól kamienna (chlorek sodu).

; to sprawia, że słona woda o bardzo wysokim stężeniu soli! Słona woda nadal oddziałuje z lodem, obniżając jego temperaturę zamarzania i topiąc go. Temperatura musiałaby spaść poniżej temperatury zamarzania czystej wody (32°F, 0°C), aby zamrozić słoną wodę.

wiele różnych soli stosuje się do deicingu dróg. Chlorek sodu (NaCl) jest powszechną solą drogową — sól kuchenna jest wyższym stopniem chlorku sodu. W chłodniejszych temperaturach często stosuje się sole, takie jak chlorek magnezu lub chlorek wapnia, ponieważ jeszcze bardziej obniżają temperaturę topnienia.

  • czy dzieci robiły kiedyś domowe lody? Jak stosować sól? Sól i lód są umieszczane w zewnętrznym wiadrze. W tym słonym lodzie umieszczony jest wewnętrzny pojemnik, w którym znajdują się składniki na lody.
  • dlaczego sól miałaby być używana do robienia lodów? Sól pozwala na obniżenie temperatury wody lodowej wokół pojemnika na lody poniżej temperatury topnienia czystej wody; sprawia, że jest ona chłodniejsza niż zwykły lód i zamarza lody.

: Czysta woda i lód, utrzymywane w izolacji od ciepłego świata zewnętrznego, z czasem osiągają równowagę. Na poziomie molekularnym cząsteczki wody zamarzają na lodzie w takim samym tempie, w jakim się z niego topią. Cały roztwór wody / lodu znajduje się w temperaturze topnienia/zamarzania, 32 ° F (0 ° C). Dodanie soli kamiennej – lub jakiejkolwiek substancji, która rozpuszcza się w wodzie — zaburza tę równowagę. Mniej cząsteczek wody oddziałuje z lodem w danym momencie, więc szybkość zamarzania jest spowolniona. Sól nie ma wpływu na szybkość topnienia, więc występuje więcej topnienia niż Zamrażanie-topienie „wygrywa” – a lód topi się. W ten sposób energia cieplna jest wykorzystywana do zerwania wiązań wodorowych, które utrzymują cząsteczki w lodzie razem. Innymi słowy, lód „zużywa” trochę ciepła z roztworu i temperatura spada. Topnienie i zamrażanie ponownie dopasować stawki („tie”) ponownie, gdy temperatura spadła do nowej temperatury topnienia.

6. Zaproś dzieci do przetestowania swojej nowej wiedzy podczas robienia lodów w torebce! Zapewnij każdemu dziecku torebkę Ziploc wielkości kwarty oraz cukier, mleko i wanilię. Niech wlej składniki do torebki, zapieczętuj torebkę i wymieszaj.

7. Niech napełnią woreczek Ziploc wielkości galonów wystarczającą ilością kostek lodu, aby prawie napełnić worek, 2 łyżki soli kamiennej i mniejszy woreczek-dobrze uszczelniony! – ze składnikami.

8. Zaproś dzieci do wstrząsania i toczenia torby, aż wewnętrzne składniki zostaną zamrożone (około 20 minut).

9. Podczas gdy każdy lubi swoje smakołyki, sprawdź, co dzieci nauczyły się o tym, jak dodanie soli — lub innych substancji — obniża temperaturę topnienia wody.

wnioski

Jeśli dzieci zaczęły konstruować śnieżną komórkę, zaproś je do zapisania wszelkich odpowiedzi, które odkryły na odpowiednich kawałkach.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.