Загальна інформація
Застосування
Електрочайник
Узимку ми можемо спостерігати перехід агрегатних станів води з твердого в рідкий, коли сніг і лід тануть, щойно температура перевищить певне значення.
Коли варять макарони чи заварюють чай, вода від певної температури починає кипіти й переходить із рідкого в газуватий агрегатний стан.
Це лише кілька прикладів випадків, коли ми в побуті маємо справу зі змінами агрегатних станів води. У цьому досліді учні мають ближче ознайомитися з трьома агрегатними станами води й умовами переходів між ними.
Інша інформація (1/2)
Попередні знання
Учні мають бути обізнані з поняттям агрегатних станів і вміти пов'язувати переходи між агрегатними станами зі змінами температури (нагрівання води/льоду).
Принцип
- Нагріванням рідкої води слід визначити температуру кипіння.
- За допомогою гарячої води та кубиків льоду слід показати всі три агрегатні стани води та переходи між ними
Інша інформація (2/2)
Навчальна мета
У межах від 0 °C до 100 °C вода рідка, нижче температури замерзання 0 °C - тверда, а вище температури кипіння 100 °C - газувата. Отже, переходів між агрегатними станами можна досягти підвищенням/зниженням температури.
Завдання
- Мензурку з водою нагрівають над бутановим пальником, протягом усього нагрівання вимірюють температуру.
- Біля кубика льоду в мензурці вимірюють температуру, поступово скапуючи на нього гарячу воду.
Правила безпеки
- Для цього досліду діють загальні вказівки щодо безпечного експериментування на уроках природничих наук.
- Поводячись із бутановим пальником і гарячою водою, слід бути особливо обережним.
Теорія
У цьому досліді учні мають ближче ознайомитися з агрегатними станами води та умовами переходів між ними.
Оскільки вода - єдина речовина, що трапляється в нашому побуті в усіх трьох агрегатних станах, ці приклади особливо доречні й добре зрозумілі учням.
Нижче температури плавлення 0 °C вода перебуває у твердій формі, тобто як лід. Із цим учні обізнані завдяки снігові взимку або кубикам льоду з морозильної камери. Між 0 °C і 100 °C вода перебуває в рідкому стані, у якому ми найбільше користуємося нею в побуті. Чи то для пиття, чи то для душу, чи то у вигляді дощу - рідка вода незамінна для життя на Землі й трапляється нам у побуті щодня. Якщо нагрівати воду до температури кипіння 100 °C, вона вже не може нагріватися далі в рідкій фазі й при подальшому підведенні енергії випаровується, тобто переходить у газуватий стан. Це відомо з кип'ятіння води для макаронів чи чаю, але й для утворення хмар цей процес незамінний.
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість | 1 | Мензурка, низька, 400 мл | 46055-00 | 2 | 2 | Підставка для штатива Бунзена, 210x130 мм, h=750 мм | 37694-00 | 1 | 3 | Дротяна сітка з керамікою, 160 x 160 мм | 33287-01 | 1 | 4 | Бутановий пальник з картриджем, 220 г | 32180-00 | 1 | 5 | Прямокутний затискач | 37697-00 | 1 | 6 | Універсальний затискач | 37715-01 | 1 | 7 | Лабораторний термометр, -10...+250 °C, l=300 мм, занурювана частина 50 мм | 38065-00 | 1 | 8 | Піпетки-крапельниці з гумовими ковпачками, 10 шт. | 47131-01 | 1 | 9 | Кульки для кипіння, 200 г | 36937-20 | 1 | 10 | Кільце із затискачем, внутр. діам. 10 см | 37701-01 | 1 |
|---|
Складання та виконання
Складання та виконання (1/2)
Рисунок 1
Визначення температури кипіння
Дослід збирають за малюнком 1.
Мензурку на 400 мл наполовину наповнюють водою, додають кілька кульок для кипіння і ставлять туди термометр.
Потім воду нагрівають за допомогою бутанового пальника.
Температуру води вимірюють протягом усього нагрівання.
Складання та виконання (2/2)
Рис. 2
Тверда, рідка, газувата
Кубик льоду кладуть у мензурку на 400 мл.
Безпосередньо біля кубика льоду вимірюють температуру, як на мал. 2.
Потім піпеткою скапують на нього гарячу воду з першої частини досліду й спостерігають, що відбувається.
Рис. 3
Опрацювання результатів
Опрацювання результатів (1/2)
Питання
Питання
Питання
Питання
Питання
Опрацювання результатів (2/2)
Підсумуй, про що ти дізнався під час цього досліду. Вода в межах від 0 °C до 100 °C ____. Нижче температури замерзання 0 °C вона ____, вище температури кипіння 100 °C - ____. Якщо довести воду до ____, то з дна посудини, де температуру кипіння вже досягнуто, піднімаються бульбашки газуватої води. Піднімання газу крізь рідину спричиняє клекотливий звук. Якщо скапувати ____ воду на кубик льоду, то можна одночасно спостерігати всі три агрегатні стани води - твердий, рідкий і газуватий.