Інформація для вчителів
Опис
Рис. 1 Експериментальна установка
Випаровування описує процес перетворення води - з рідкого стану в газоподібний - у водяну пару, який відбувається при температурі нижче температури кипіння. Теплова енергія, необхідна для випаровування, вилучається з рідини і навколишнього середовища, що призводить до охолодження (випарного охолодження).
Швидкість випаровування рідини залежить від
- температури
- розміру поверхні рідини
- типу рідини
- швидкості видалення випарених фракцій
Додаткова інформація для вчителів (1/4)
Попередні знання
Учні вже повинні мати попередні теоретичні знання про випаровування та випарне охолодження. Також буде корисно, якщо вони вже знають хімічні властивості води та спирту.
Принцип
Спостерігається випаровування води і спирту, а також зниження температури під час цього процесу.
Додаткова інформація для вчителів (2/4)
Мета навчання
В ході експерименту учні повинні зрозуміти фізичну суть поняття "випаровування". Учні повинні засвоїти, що під час випаровування з рідини та навколишнього середовища відбирається необхідна теплова енергія.
Завдання
Що відбувається під час сушіння білизни?
Абсорбуючий папір змочується водою або денатуратом.
1. Спостерігайте за мокрою плямою на папері.
2.Обгорніть кінчик термометра вологим папіром і спостерігайте за показниками термометра.
Додаткова інформація для вчителів (3/4)
Додаткова інформація
Спостерігається випаровування води і спирту, а також зниження температури під час цього процесу.
Примітка
1. Спирт легко займається! Під час експерименту поблизу не повинно бути полум'я або відкритого вогню!
2. Якщо необхідно заощадити час, вимірювання температури можна почати, спостерігаючи за висиханням плям.
Додаткова інформація для вчителів (4/4)
Примітка
3. Опускаючи і піднімаючи подвійну муфту, обидва термометри можна занурити, а потім одночасно дістати з рідини для початку вимірювання. Під час експерименту мензурку та колбу Ерленмейєра слід залишити під термометрами щоб зібрати рідину, що капає.
4. Після закінчення експерименту надлишок спирту слід знову зібрати. Відносну вологість можна визначити за різницею температур між сухим і вологим термометром.
Інструкції з техніки безпеки
Для цього експерименту застосовуються загальні інструкції щодо безпечного проведення експериментів під час викладання природничих наук.
Інформація для учнів
Мотивація
Рис. 2 Експериментальна установка
Ефект випаровування можна зустріти в багатьох місцях нашого повсякденного життя.
Влітку, коли ми виходимо з води після купання, ми часто відчуваємо холод.
Коли ми дезінфікуємо шкіру спиртом, то відчуваємо, як вона холоне.
Але чому це відбувається?
Завдання
Рис. 3 Експериментальна установка
Що відбувається під час сушіння білизни?
Абсорбуючий папір змочується водою або денатуратом:
1. Спостерігайте за мокрою плямою на папері.
2.Обгорніть кінчик термометра вологим папіром і спостерігайте за показниками термометра.
Матеріал
| Позиція | Матеріал | Пункт №. | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | Основа штатива, PHYWE | 02001-00 | 1 |
| 2 | Штативний стрижень, нерж. ст., l=250 мм, d = 10 мм | 02031-00 | 1 |
| 3 | Штативний стрижень, нерж. ст., l=600 мм, d = 10 мм | 02037-00 | 1 |
| 4 | Подвійна муфта | 02043-00 | 1 |
| 5 | Тримач для скляної трубки | 05961-00 | 1 |
| 6 | Мензурка, низька, 100 мл, пластмаса | 36011-01 | 1 |
| 7 | Колба Ерленмейера, 100 мл, SB 29 | MAU-EK17082301 | 1 |
| 8 | Піпетка, з гумовим ковпачком | 64701-00 | 1 |
| 9 | Волосінь, d=0,7 мм, l=5 м | 02089-01 | 1 |
| 10 | Термометр, -10...+110 °C | 38005-02 | 1 |
| 11 | Термометр, -10...+110 °C | 38005-10 | 1 |
| 12 | Секундомір, цифровий, 24 години, 1/ 100 с та 1 с | 24025-00 | 1 |
Підготовка (1/5)
- Зберіть експериментальну установку, як показано на рисунках.
Рис. 4
Рис. 6
Рис. 5
Рис. 7
Підготовка (2/5)
Наріжте смужки абсорбуючого паперу такого розміру: дві смужки розміром 4 см х 6 см; дві смужки розміром 5 см х 10 см.
Рис. 8
Підготовка (3/5)
- Проколіть дірочку в маленьких смужках (олівцем) і протягніть через неї шматочок нитки (волосіні).
Рис. 9
Рис. 11
Рис. 10
Рис. 12
Підготовка (4/5)
Скрутіть великі смужки паперу навколо нижньої частини термометра і обв'яжіть їх шматком нитки (волосіні). Переконайтеся, що вимірювальний наконечник термометра добре закритий.
Рис. 13
Підготовка (5/5)
- Наповніть мензурку 20 мл води.
- Наповніть колбу Ерленмейєра 20 мл спирту.
Рис. 14
Виконання роботи (1/2)
1. Спостерігайте за мокрою плямою на папері.
- На одну маленьку паперову смужку капніть 5 крапель спирту, а на другу - 5 крапель води.
- Підвісьте смужки на палицю.
- Запишіть свої спостереження в протокол.
Рис. 15
Виконання роботи (2/2)
2. Вимірювання температури
- Запишіть початкові температури і і запишіть їх у таблицю при t = 0 хв.
- Опустіть подвійну муфту так, щоб термометри занурилися у воду або спирт.
- Коли папір промокне, знову вийміть термометри з рідини і запустіть секундомір.
- Щохвилини записуйте температури і .
- Зупиніть вимірювання через 10 хвилин.
Протокол
Спостереження
Коли висихають плями від спирту і води?
Таблиця
Запишіть виміряні значення температури для води і спирту в таблицю.
, хв
, °C
, °C
, хв
, °C
, °C
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Завдання 1
Питання
Питання
Питання
Питання
Завдання 2
Питання
Завдання 3
Опишіть і порівняйте виміряні температурні криві для води і спирту.
Вставте слова в тексті в потрібне місце! Температура ____ в обох випадках і досягає кінцевого значення в кожному з них. Зниження температури для ____ більше, ніж для ____, кінцева температура ____ і досягається за значно ____ проміжок часу.
Завдання 4
Чому падають показники температури на термометрах?
Вставте пропущені слова. Вода і спирт ____. Для цього потрібне ____, яка отримується з навколишнього середовища, тобто також і з ____.
Завдання 5
Температури кипіння двох рідин такі:
Вода: 100 °C
Спирт: 78 °C
Сформулюйте залежність між температурою кипіння та кінцевою температурою, яка спостерігається в експерименті.