Indhold
Videnskabsprojekter om, hvordan varmt eller koldt vand påvirker en ballon, giver de studerende mulighed for at udforske begreberne stofdensitet, lufttryk og overfladespænding. Når en ballon udsættes for varme eller kulde, udvides eller trækker gassen inde i den sig. Ændringen i ballonstørrelse er en visuel forklaring på ændringen i lufttryk. Tilføjelse af varmt eller koldt vand til et eksperiment giver også eleverne mulighed for at undersøge væskernes egenskaber.
Lufttryk
Undersøg lufttrykket i et simpelt eksperiment med en ballon, en flaske og en beholder med varmt vand. Oppust ballonen, men bind den ikke. Stræk det ud over munden på en tom flaske. Anbring flasken i beholderen med det varme vand. Efterlad dette eksperiment et øjeblik, og gå derefter tilbage for at observere størrelsen på ballonen. Bemærk, at den varme gas inde i flasken er flyttet ind i ballonen, hvilket gør den varmere. Overhold hvordan de opvarmede gasmolekyler frastøder hinanden og tvinger ballonen til at ekspandere.
Luftudvidelse og sammentrækning
Mål ændringer i størrelsen på en ballon, når de udsættes for kolde eller varme omgivelser. Deltag i tre identiske balloner, et termometer og et målebånd. Oppust ballonerne. Mål omgivelsestemperaturen og ballonernes omkreds. Overvej at vandet kan blive fast eller gasformigt afhængigt af temperaturen. Brug et brusebad i et lille badeværelse og placer de tre balloner i den varme luft. Vent cirka 10 minutter, indtil du bemærker, at ballonerne er udvidet. Mål dine omkredse. Sæt ballonerne tilbage til stuetemperatur, hvilket skal tage ca. 20 minutter. Mål temperaturen i en isboks. Placer ballonerne i den kolde luft. Vent 10 minutter, fjern ballonerne og mål deres omkredse. Overvej, hvordan varm luft optager mere plads end kold luft, idet du tæller ballonens størrelsesændringer, når den placeres i miljøer med forskellige temperaturer.
Blanding af varmt og koldt vand
Undersøg, hvad der sker med en ballon, når varmt og koldt vand blandes. Sæt to tynde krukker og et plastikkort, der kan placeres mellem dem, og forhindrer, at deres indhold blandes. Læg varmt vand i en af krukkerne og koldt vand i en anden. Anbring kortet over det, der indeholder varmt vand, og vend det over med koldt vand, og fjern derefter kortet. Fastgør en ballon til mundingen af koldtvandsbeholderen. Mål din omkreds, når du når den maksimale diameter. Gentag eksperimentet, men vend kanden med koldt vand over kanden med varmt vand. Bemærk forskellen i størrelsen på de to balloner på trods af at du bruger de samme mængder varmt og koldt vand. Forklar, hvordan en ændring i processen får temperaturen på vandoverfladen til at variere og påvirker ballonens størrelse.
Kolde og varme fronter
Brug varmt og koldt vandballoner til at udforske vejrbegivenheder, f.eks. Når en varm front møder en koldfront. Tilsæt to krukker og madfarve. Læg varmt vand i den ene krukke og koldt vand i den anden. Brug madfarvning til at identificere krukkerne, og kombiner derefter indholdet i en skål. Overhold og registrer, hvordan den samme væske ved forskellige temperaturer blandes. Tag to balloner. Fyld den ene med koldt vand og den anden med varmt vand. Fyld et badekar med varmt vand, og læg de to balloner i det. Overhold hvordan de bevæger sig. Indse, at de frastøder som olie og vand. Overvej at koldtvandsballonen synker på grund af dens højere tæthed.
