High School Science Fair-projekter

De fleste af de store videnskabelige opdagelser i historien begyndte, da nogen bemærkede, at der skete noget interessant. Dette er det første trin i den videnskabelige metode, som er afgørende for nøjagtig forskning. Den videnskabelige metode skal også danne hjørnestenen i dit high school science fair-projekt, så inden du begynder at eksperimentere, skal du blive fortrolig med det. For et mere vellykket projekt skal du vælge et emne, der interesserer og inspirerer dig.

Atleter og vandrere bruger ofte kemiske koldpakninger til mindre skader, fordi de ikke behøver at opbevares i fryseren. Når du klemmer den kolde pakke, bryder en pose vand inde, og vandet blandes med de omgivende kemiske ingredienser. Dette resulterer i en endoterm reaktion, hvilket betyder, at blandingen absorberer varme fra det omgivende miljø. Pakken bliver hurtigt kold og forbliver typisk kold i 15 minutter til en time.

I dette projekt vil du teste, hvilken af ​​fire kemikalier der er den bedste kolde pakke. Få alle forsyningerne til dette projekt fra et standard kemisk laboratorium i gymnasiet. Du har brug for ammoniumnitrat, ammoniumchlorid, natriumchlorid og calciumchlorid. Af hensyn til din sikkerhed må du ikke blande kemikalier med hinanden. Brug handsker, beskyttelsesbriller og et sikkerheds forklæde.

Brug fem små isopor-skåle, tilsæt den samme mængde destilleret vand til hver af dem. Mærk dem med navnene på de fire kemikalier og en til kontrol, som kun vil have vand i sig. Registrer de indledende temperaturer, og tilsæt derefter kemikalierne til deres respektive kopper. Kontroller temperaturen igen og derefter hvert 30. sekund, indtil temperaturen stabiliserer sig. Beregn temperaturændringerne efter hvert interval og fra begyndelsen til den sidste måling. Overvej hvilke blandinger der havde endotermiske reaktioner, og hvilken type reaktioner de andre blandinger havde. Bemærk hvilke blandinger der havde de største temperaturfald. Gentag dette eksperiment mindst to gange mere for at sikre, at resultaterne er korrekte. Du kan også prøve at blande forskellige mængder af hvert kemikalie med vandet for at afgøre, om højere koncentrationer af kemikalier forårsager større eller længerevarende temperaturændringer.

Aristoteles undersøgte spørgsmålet om, hvorvidt varmt vand fryser før koldt vand i cirka 350 f.Kr., men selv nu kan forskere ikke være enige om denne tilsyneladende enkle undersøgelse. I 1963 bragte en gymnasieelever i Tanzania ved navn Ernesto Mpemba spørgsmålet tilbage til det videnskabelige samfunds bevidsthed, da han spurgte en professor fra et nærliggende universitet om det. På trods af drilleri fra sine klassekammerater og skolelærer insisterede Mpemba på, at han mange gange havde set varme væsker fryse hurtigere end kolde væsker. Professoren, Denis Osborne, gennemførte en række tests med Mpemba, og de konkluderede, at varmt vand frysede hurtigere. De offentliggjorde deres fund, og fænomenet blev kendt som Mpemba-effekten.

For dette projekt er dit mål at afgøre, om varmt vand fryser, før koldt vand gør det. Inden du begynder, skal du angive din hypotese om Mpemba-effekten. Forbered dig ved at lære om vandmolekylers opførsel ved forskellige temperaturer. Tænk på eventuelle faktorer, der kan påvirke dit eksperiment, og hvordan du gør din hypotese mere specifik, hvis det er nødvendigt. Overvej faktorer som vandets volumen, beholderens materiale, frysemetoden, de indledende temperaturer på vandet og vandets kilde. Foretag flere forsøg under forskellige forhold for at sikre, at du er grundig i din undersøgelse af emnet. I dine konklusioner skal du undersøge, hvorfor et så simpelt spørgsmål stadig undgår bred enighed blandt forskere i mere end 2.000 år.

Et stigende antal husstande bestræber sig i disse dage på at hjælpe miljøet gennem metoder som genbrug og køb af miljøsikre eller grønne produkter. Disse produkter gør krav på at være miljøvenlige. Bruges til at overrisle planter eller vande plænen - gråt vand - som ikke inkluderer vand fra toilettet - kommer også fra opvaskemaskiner, brusere, badekar og vaskemaskiner. Da grønne produkter, der går ned i afløbet, muligvis ender med et gråvandssystem, bør de ikke have toksiske virkninger på planter og dyr. I dette projekt skal du udvikle en hypotese om, hvorvidt grønne opvaskemaskiner er mindre giftige for miljøet end konventionelle opvaskemaskiner. Test derefter din hypotese ved at udsætte orme for trinvist større koncentrationer af hvert vaskemiddel.

Projektet kræver to mærker af grønne flydende rengøringsmidler, to konventionelle mærker, 14 isopor-skåle, pottejord, aluminiumsfolie og ca. 350 levende orme, der kan fås fra agnforretninger. Hvert forsøg repræsenterer hvert vaskemiddel. Gentag hvert forsøg mindst tre gange for nøjagtighed. Mærk syv isoporskåle med navnet på vaskemidlet og procentkoncentrationen, begyndende med 0 procent på den første kop til kontrol. Forøg procentdelen med hver kop, indtil den sidste kop er mærket 100 procent. Fyld hver kop med vand og bland så meget vaskemiddel i, at den mærkede koncentration dannes. Den første kop indeholder kun vand, og den sidste kop indeholder kun vaskemiddel.

Stik huller i bunden af ​​syv tomme kopper. Mærk hver kop, så den passer til hver af vaskemiddelskålene og en vandkop. Anbring 100 gram pottejord i hver tom kop, og omrør fem ml af den tilsvarende vaskemiddelblanding. Placer fire orme i hver kop. Dæk disse kopper med aluminiumsfolie, og opbevar dem i et område væk fra kulde, varme eller direkte sollys. Gentag disse trin for de andre tre vaskemidler. I løbet af fem dage skal du observere antallet af orme, der stadig er i live i hver kop. Alle kontrolormene skal være i live. Hvis de ikke er det, skal du gentage eksperimentet, men ændre nogle af dine metoder for at sikre, at ormen ikke dør af andre grunde.

Grafresultaterne og træk konklusioner ved at afgøre, om de grønne vaskemidler er ikke-giftige, og om vaskemiddelets koncentration påvirker toksiciteten. Du kan også prøve dette eksperiment med planter eller forskellige husholdningsprodukter, der også kan være til stede i genbrugt vand.