Sadržaj
Znanstveni projekti o utjecaju tople ili hladne vode na balon omogućavaju studentima da istraže koncepte gustoće tvari, tlaka zraka i površinske napetosti. Kad je balon izložen toplini ili hladnoći, plin u njemu se širi ili skuplja. Promjena veličine balona vizualno je objašnjenje promjene tlaka zraka. Dodavanje vruće ili hladne vode eksperimentu također omogućava studentima da istražuju svojstva tekućina.
Tlak zraka
Istražite tlak zraka u jednostavnom eksperimentu s balonom, bocom i posudom s vrućom vodom. Napuhnite balon, ali nemojte ga vezati. Ispružite je preko usta prazne boce. Stavite bocu u posudu s vrućom vodom. Ostavite ovaj eksperiment na nekoliko trenutaka, a zatim se vratite i promatrajte veličinu balona. Imajte na umu da se vrući plin unutar boce preselio u balon, čineći ga toplijim. Promatrajte kako se zagrijane molekule plina međusobno odbijaju, prisiljavajući balon da se širi.
Proširenje i skupljanje zraka
Izmjerite promjene veličine balona kada su izloženi hladnom ili vrućem okruženju. Spojite tri identična balona, termometar i mjernu traku. Napuhajte balone. Izmjerite temperaturu okoline i opseg balona. Uzmite u obzir da voda može postati čvrsta ili plinovita, ovisno o temperaturi. Iskoristite tuš u maloj kupaonici i stavite tri balona na vrući zrak. Pričekajte oko 10 minuta dok ne primijetite da su se baloni proširili. Izmjerite svoje opsege. Vratite balone na sobnu temperaturu, što bi trebalo trajati oko 20 min. Izmjerite temperaturu u ledenici. Balone stavite na hladan zrak. Pričekajte 10 min, izvadite balone i izmjerite im opseg. Razmotrite kako vrući zrak zauzima više prostora od hladnog, računajući promjene veličine balona kada se nalazi u okruženjima s različitim temperaturama.
Miješanje tople i hladne vode
Istražite što se događa s balonom kad se pomiješaju topla i hladna voda. Spojite dvije tanke staklenke i plastičnu karticu koja se može staviti između njih, sprječavajući miješanje njihovog sadržaja. U jednu teglu stavite vruću, a u drugu hladnu vodu. Stavite karticu iznad one s vrućom vodom i okrenite je s hladnom vodom, a zatim izvadite karticu. Pričvrstite balon na usta posude s hladnom vodom. Izmjerite opseg kad dosegnete maksimalni promjer. Ponovite pokus, međutim, vrč s hladnom vodom preokrenite preko vrča s vrućom vodom. Obratite pažnju na razliku u veličini dva balona, unatoč tome što koristite iste količine tople i hladne vode. Objasnite kako promjena u procesu uzrokuje promjenu temperature na površini vode, što utječe na veličinu balona.
Hladna i vruća fronta
Upotrijebite balone s toplom i hladnom vodom za istraživanje vremenskih događaja, primjerice kada vruća fronta naleti na hladnu. Dodajte dvije staklenke i boju za hranu. U jednu teglu stavite vruću, a u drugu hladnu vodu. Koristite boje za hranu kako biste prepoznali staklenke, a zatim spojite njihov sadržaj u zdjelu. Promatrajte i zabilježite kako se miješa ista tekućina na različitim temperaturama. Uzmi dva balona. Jedno napunite hladnom, a drugo vrućom vodom. Napunite kadu vrućom vodom i stavite dva balona u nju. Promatrajte kako se kreću. Shvatite da se odbijaju poput ulja i vode. Uzmite u obzir da balon s hladnom vodom tone zbog veće gustoće.
