Інформація для вчителів
Опис
Вантажівка, що розкидає пісок на засніженій дорозі
Взимку в ожеледицю, на засніжених дорогах ми завжди мріємо, щоб вчасно з'явилися вантажівки з піском, які використовують дорожню сіль проти обмерзання доріг.
Чому і як це працює?
У цьому експерименті можна знайти відповіді на це запитання.
Додаткова інформація для вчителів (1/3)
попередні знання
Учні повинні вміти користуватися термометром і знати шкалу Цельсія.
Принцип
Досліджуються різні точки замерзання крижаної та солоної води.
Додаткова інформація для вчителів (2/3)
Мета навчання
Учні повинні зрозуміти різницю між температурою замерзання чистої води та суміші речовин, наприклад, солоної води, а також усвідомити її відмінність від температури замерзання чистої води.
Завдання
Виміряйте температуру води з льодом.
Виміряйте температуру в суміші льоду та солі.
Додаткова інформація для вчителів (3/3)
- Лід найкраще подрібнювати в тканині, щоб окремі шматочки не розсипалися.
- У першій частині експерименту температура крижаної води зазвичай становить від 2 до 3°C. Температура 0°C досягається тільки після тривалого проміжку часу.
- У другій частині експерименту досягається температура нижче -10 °C. Для цього якісного експерименту достатньо оцінити температуру, розширюючи шкалу вимірювання. Якщо необхідне точне значення температури, то слід використовувати термометр із нижнім діапазоном вимірювання щонайменше до -20 °C.
Інструкції з техніки безпеки
- Застосовуються загальні рекомендації щодо безпечної роботи в класі.
Інформація для учнів
Мотивація
Сіль проти снігу та ожеледиці
Сіль проти ожеледиці:
Існує чимало засобів, які допомагають взимку в ожеледицю, коли тротуар обледенілий або дорога слизька. Багато людей вважають за краще використовувати дорожню сіль. Але чому це насправді працює?
У цьому експерименті є відповідь на проблему боротьби з ожеледицею взимку.
Завдання
Виміряйте різні температури замерзання води з льодом і солоної води
Виміряйте температуру води з льодом.
Виміряйте температуру суміші льоду і солі.
Матеріал
| Позиція | Матеріал | Пункт №. | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | Кришка для навчального калориметра | 04404-01 | 1 |
| 2 | Стрижень - мішалка | 04404-10 | 1 |
| 3 | Фетр, листовий, 100x100 мм | 04404-20 | 2 |
| 4 | Мензурка, низька, 100 мл, пластмаса | 36011-01 | 1 |
| 5 | Мензурка, низька, 250 мл | 46054-00 | 1 |
| 6 | Мензурка, низька, 400 мл | 46055-00 | 1 |
| 7 | Піпетка, з гумовим ковпачком | 64701-00 | 1 |
| 8 | Ложка-шпатель, пластмаса | 38833-00 | 1 |
| 9 | Мірний циліндр, 100 мл, прозорий, PP | 36629-01 | 1 |
| 10 | Термометр, -10...+110 °C | 38005-10 | 1 |
| 11 | Натрій хлористий, 500 г | 30155-50 | 1 |
Додаткові матеріали
| № | Матеріал | Кількість |
|---|---|---|
| 1 | Хлорид натрію, надчистий, 250 г, 30155-25 | 1 |
| 2 | Лід, подрібнений (кубик льоду, молоток і тканина). | 1 |
Підготовка (1\2)
Підготовка (1/2)
Зберіть теплоізоляційну посудину (калориметр) з двох склянок (250 мл і 400 мл) і двох фетрових пластин.
Підготовка (2/2)
Вставте термометр ( 8 мм) з довгим занурювальним стрижнем і паличку для перемішування (5 мм) через відповідні отвори в кришці.
За допомогою молотка подрібніть лід, попередньо загорнувши його в тканину, щоб окремі шматочки не розсипалися.
Виконання роботи (1/2)
Наповнення калориметра
1. Сіль у крижаній воді
Засипте в калориметр близько 100 мл льоду. Додайте 20 мл холодної води і ретельно перемішайте. Виміряйте температуру води і запишіть значення температури.
Додайте 3 ложки солі та ретельно перемішайте. Виміряйте температуру води з сіллю і запишіть значення температури в Протокол.
Додайте ще 3 ложки солі та ретельно перемішайте. Виміряйте температуру води з сіллю і запишіть значення температури в Протокол.
Що відбувається зі шматочками льоду, коли сіль додають у крижану воду? Запишіть Ваші спостереження в Протокол.
Виконання роботи (2/2)
Наповнення калориметра
2. Сіль зі шматочками льоду.
- У калориметр поперемінно покладіть шматочки льоду (товстим шаром) і солі (тонким шаром).
- Перемішайте цю суміш.
- Слідкуйте за показаннями термометра і запишіть свої спостереження.
Протокол
Спостереження
Запишіть свої спостереження для першої частини експерименту.
Таблиця 1, T3
Курс світлового пучка, що виникає
Таблиця 1, Т2
Температура солоної води :
з 3 ложками солі :
з 3 ложками солі :
Таблиця 1, Т3:
Завдання 1
Питання
Що відбувається зі шматочками льоду, коли у крижану воду додають сіль?
Шматки льоду...
Завдання 2
Що показує термометр, коли сіль змішується зі шматочками льоду?
Таблиця 2, Т1
Курс світлового пучка, що виникає
Таблиця 2, Т2
Показання термометра:
Оцініть, розширюючи шкалу температур:
Завдання 3
Питання
Що відбувається зі шматочками льоду?
Шматки льоду...
Завдання 4
Що Ви можете сказати про температуру замерзання (танення) води з сіллю? Температура замерзання ____ ____ 0 °C. Чим ____ солі ____, тим температура замерзання стає ____.
Завдання 5
Навіщо посипають сіль на ожеледицю? Якщо ____ посипати на чорний лід, то ____ розтане.
Чому суміш солі та льоду називається "заморожена суміш"? За допомогою ____ солі та ____ можна ____ температури ____.
Додаткове завдання
Поясніть свої спостереження, використовуючи поняття "енергія". Зверніть увагу, що відбуваються два процеси: розчинення солі та танення льоду! Якщо Ви кладете сіль у крижану воду або на шматочки льоду, то відбуваються два процеси, обидва з яких потребують енергії: 1. Для розчинення солі потрібна ____ 2. Для танення льоду потрібна ____. В обох випадках необхідна теплота виділяється з навколишнього середовища, тобто суміші. Це знижує температуру.