Maybaygiare.org

Blog Network

smältpunkten

utforska! Isvärldar!

översikt

i denna 15-minuters följeslagare aktivitet till det är en (N)is temperatur!, team av barn i åldrarna 8 till 13 förutsäger vilken isbit som smälter snabbare, en strö med salt eller en utan salt. Efter att ha gjort sina förutsägelser häller barnen salt på en isbit och lämnar den andra orörda och observerar sedan i två minuter för att se om deras förutsägelser var korrekta. Barn lär sig att tillsats av salt — eller andra ämnen — till is sänker isens smältpunkt. Slutligen sätter de sin kunskap på prov genom att göra Glass!

Vad är poängen?

  • vatten kan existera i olika tillstånd; is är det fasta tillståndet av vatten.
  • smältpunkten för ren vattenis är 32 kg f (0 kg C).
  • att tillsätta salt — eller andra ämnen-till is sänker isens smältpunkt.

Material

För varje barn

  • hans/hennes Ice Investigator Journal
  • 1 penna eller penna
  • 1 (1 liter) Ziploc baggie
  • 1 (1 gallon) Ziploc baggie
  • 1 matsked socker
  • 1/2 kopp mjölk
  • 1/4 tesked vanilj
  • 2 matskedar bergsalt
  • tillräckliga isbitar för att nästan fylla gallon baggie
  • 1 plastsked

f eller varje grupp av 4 till 6 barn:

  • 1 Styrofoamplatta
  • 2 isbitar
  • 1/4 tesked salt
  • liten kopp för saltet
  • pappershandduk
  • förstoringsglas (valfritt)

för underlättaren:

  • bakgrundsinformation

förberedelse

  • förmät saltet och lägg i små koppar
  • överväg att blanda glassingredienserna

aktivitet

1. Be barnen att förutsäga vad som kommer att hända när salt strös på en isbit. Låt dem kommentera sina förutsägelser i deras Ice Investigator Journal.

2. Dela barnen i lag om fyra till sex och bjud in dem att utföra ett experiment som testar deras förutsägelser!

3. Distribuera materialen, inklusive plattan, saltet, två isbitar och förstoringsglas till varje lag.

4. Låt smältningen börja! Be barnen att strö salt ovanpå en av sina isbitar, var försiktig så att du inte får något salt på den andra kuben. Låt dem observera sina kuber i ungefär två minuter och registrera sina resultat i sina Ice Investigator-tidskrifter.

facilitators anmärkning: Förändringar i temperatur kan orsaka vatten att ändra tillstånd, och dessa förändringar sker vid specifika temperaturer. Sötvattenövergångar mellan fasta och flytande tillstånd vid 32 kcal f (0 kg C) vid havsnivå. Ren vattenis smälter och ändrar tillstånd från ett fast ämne till en vätska (vatten) vid temperaturer under denna smältpunkt.

5. Efter att barnen har gjort och registrerat sina observationer i sina Ice Investigator-tidskrifter, uppmuntra dem att dra slutsatser om vad de observerade.

  • vad hände med isbiten när salt hälldes på den? Det började smälta.

  • båda isbitarna började vid samma temperatur. Varför smälter den ena snabbare än den andra? Saltet fick isen att smälta snabbare.

dela med barnen att tillsats av salt sänker temperaturen vid vilken vatten fryser. Sötvatten fryser vid 32 F (0 C), men havsvattnets fryspunkt är lägre: cirka 28 f (-2 C). Ju saltare vattnet är, desto kallare måste det vara att frysa.

Facilitator ’ S Note: ju större mängd salt, desto lägre fryspunkt (till en punkt; när det finns tillräckligt med salt som inte längre kommer att lösas, minskar fryspunkten inte längre). Havsvatten är ca 3,5% salt; havsvatten fryser vid ca 28 kg f (-2 kg C). En 10% saltlösning fryser vid ca 20 kg f (-6 kg C) och en 20% lösning fryser vid 2 kg f (-16 kg C).

  • kan de tänka på något samband detta kan ha till sina liv? En viktig koppling för barn som bor i kallare klimat är användningen av salt — eller andra ämnen — på frysta vägar.
  • Varför skulle salt hällas på vägar som var täckta av is? När du häller salt på frusna vägar löses saltet upp i det flytande vattnet i isen och sänker fryspunkten, så att temperaturerna måste bli ännu kallare för att saltvattnet ska frysa. Saltade vägar håller sig isfria även vid temperaturer så kalla som 15 kg f (-9 kg C). Andra kemikalier, såsom kalciummagnesiumacetat, används också för att smälta is på vägar. De är mindre skadliga för miljön än bergsalt (natriumklorid).

Facilitator ’ S Note: när salt läggs till en isig väg börjar saltet att lösa upp när det kommer i kontakt med isen; detta gör saltvatten med en mycket hög koncentration av salt! Det salta vattnet fortsätter att interagera med isen, sänka fryspunkten och smälta den. Temperaturen skulle behöva sjunka under fryspunkten för rent vatten (32 kg f, 0 kg C) för att frysa det salta vattnet.

många olika salter används för avisning av vägar. Natriumklorid (NaCl) är ett vanligt vägsalt — bordsalt är en högre grad av natriumklorid. Vid kallare temperaturer används ofta salter som magnesiumklorid eller kalciumklorid eftersom de minskar smältpunkten ytterligare.

  • har barnen någonsin gjort hemgjord glass? Hur används salt? Salt och is placeras i en yttre hink. En inre behållare som håller ingredienserna för Glass placeras i denna salta is.
  • Varför skulle salt användas för att göra Glass? Salt tillåter temperaturen på isvattnet runt glassbehållaren att sjunka under smältpunkten för rent vatten; det gör det kallare än bara vanlig is och fryser glassen.

Facilitator ’ S Note: Rent vatten och is, hålls isolerade från den varma omvärlden, kommer till jämvikt över tiden. På molekylär nivå fryser vattenmolekyler på isen i samma takt som de smälter av den. Hela vatten – / islösningen är vid smält – / fryspunkten, 32 kg f (0 kg C). Att tillsätta bergsalt — eller något ämne som löses upp i vatten-stör denna jämvikt. Färre vattenmolekyler interagerar med isen vid varje givet ögonblick, så frysningshastigheten saktas. Saltet har ingen effekt på smälthastigheten, så mer smältning inträffar än fryssmältande ”vinner” — och isen smälter. På så sätt används värmeenergi för att bryta vätebindningarna som håller molekylerna i isen tillsammans. Med andra ord, isen ”använder” lite värme från lösningen och temperaturen sjunker. Smältning och frysning igen matchar priser (”slips”) igen när temperaturen har sjunkit till den nya smältpunkten.

6. Bjud in barnen att testa sin nyfunna kunskap när de gör glass i en baggie! Ge varje barn med en kvarts storlek Ziploc baggie och socker, mjölk och vanilj. Låt dem hälla ingredienserna i baggie, försegla baggie och blanda dem.

7. Låt dem fylla en gallonstor Ziploc baggie med tillräckligt med isbitar för att nästan fylla påsen, 2 matskedar bergsalt och den mindre baggie — väl förseglad! – med ingredienserna.

8. Be barnen skaka och rulla påsen runt tills de inre ingredienserna är frysta (cirka 20 minuter).

9. Medan alla tycker om sina godisar, granska vad barnen lärde sig om hur tillsats av salt — eller andra ämnen — sänker smältpunkten för vatten.

slutsats

om barnen har börjat bygga en snö mobil, bjuda in dem att spela in alla svar de upptäckte på lämpliga bitar.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.