Wissenschaftsprojekte über gefrorene Flüssigkeiten

Der Aggregatzustand einer Flüssigkeit ändert sich, wenn sie gefriert; es wird fest. Egal, ob Sie ein Lehrer oder ein Elternteil sind, erkunden Sie dieses Phänomen, indem Sie Kinder in Aktivitäten einbeziehen, die es ihnen ermöglichen, gefrorene Flüssigkeiten auf praktische Weise zu untersuchen.

Entdecken Sie, wie schnell verschiedene Flüssigkeiten gefrieren. Geben Sie den Kindern verschiedene Flüssigkeiten und fragen Sie sie, welche Flüssigkeit ihrer Meinung nach am schnellsten gefriert; schreiben ihre Vorhersagen auf. Beispiele für Flüssigkeiten sind reines Wasser, Soda, Orangensaft und Limonade. Stellen Sie jede der Flüssigkeiten in einzelne Abschnitte einer Eisschale und stellen Sie sie in einen Gefrierschrank. Überprüfen Sie in verschiedenen Zeitabständen auf der Eiswürfelschale, ob eine der Flüssigkeiten gefroren ist. Achten Sie darauf, die Zeit zu notieren, die seit dem ersten Einfüllen der Flüssigkeit in den Gefrierschrank vergangen ist. Sobald eine der Flüssigkeiten gefroren ist, entfernen Sie die Schale und testen Sie die restlichen Flüssigkeiten, um zu sehen, wie gefroren sie sind. Von den vier bereitgestellten Flüssigkeiten gefriert das reine Wasser als erstes; diskutieren Sie mit den Kindern, warum das so ist.

Testen Sie, welches Material Eis am besten schmilzt. Besprechen Sie, wie im Winter verschiedene Materialien zum Schmelzen von Eis verwendet werden, um das Ausrutschen von Autos und Personen zu verhindern. Fragen Sie die Kinder, ob sie einige der Materialien aufzählen können, die zum Schmelzen von Eis verwendet werden – Salz, Sand und Katzenstreu sind einige der am häufigsten verwendeten Materialien. Legen Sie Eiswürfel auf einzelne Teller und stellen Sie den Schülern die drei aufgeführten Materialien zur Verfügung. Weisen Sie sie an, die Materialien auf die Eiswürfel zu streuen und zu beobachten, welcher das Eis am schnellsten schmilzt. Diskutieren Sie die Ergebnisse.

Wasser und Öl vertragen sich normalerweise nicht; wenn sie kombiniert werden, sitzt das Wasser am Boden des Behälters und das Öl sitzt oben. Wenn die beiden kombiniert und eingefroren werden, kehren die Flüssigkeiten ihre Reihenfolge im Behälter um. Stellen Sie die beiden Flüssigkeiten bereit und bitten Sie die Kinder, vorherzusagen, was passieren wird, wenn sie kombiniert werden. Weisen Sie sie an, die beiden Flüssigkeiten in durchsichtige Behälter zu gießen und zu beobachten, was passiert – das Wasser sinkt auf den Boden des Behälters und das Öl sitzt oben. Erklären Sie, dass dies geschieht, weil Wassermoleküle dichter sind als Öl. Bitten Sie die Kinder, vorherzusagen, was passiert, wenn die Flüssigkeiten gefroren sind. Nach dem Gefrieren steigt das Wasser nach oben im Behälter, da es weniger dicht ist als das Öl in seiner gefrorenen Form. Lassen Sie sie experimentieren, um zu sehen, ob dasselbe passiert, wenn Öl mit anderen Flüssigkeiten gemischt wird – zum Beispiel Soda, Zuckerwasser und Saft. Weisen Sie sie an, Öl und die genannten Flüssigkeiten in getrennten Behältern zu mischen, beobachten Sie, ob sich die Flüssigkeiten trennen und ob sie beim Einfrieren den Platz wechseln.

Untersuchen Sie, wie und warum Eis beim Schmelzen umkippt. Erstellen Sie zweifarbige Eiswürfel, indem Sie Eiswürfelschalen zur Hälfte füllen, Lebensmittelfarbe in die Schalen geben und sie einfrieren. Sobald die farbigen Halbwürfel gefroren sind, füllen Sie den Rest des Tabletts mit extrem kaltem Wasser und stellen Sie es zurück in den Gefrierschrank. Entfernen Sie die Eiswürfel und legen Sie sie in ein Glas oder eine Schüssel mit warmem Wasser. Bitten Sie die Kinder zu beobachten, wie sich die Eiswürfel beim Schmelzen umdrehen – die farbige Seite zeigt nach oben, dann die klare Seite, dann die farbige Seite und so weiter, bis die Würfel geschmolzen sind. Erklären Sie, dass dies geschieht, weil der obere Teil, der dem warmen Wasser nicht ausgesetzt ist, beim Schmelzen des Eises schwer bleibt und im Wasser umkippt. Dies geschieht so lange, bis das Eis vollständig geschmolzen ist. Experimentieren Sie nach der Beobachtung mit den Wassereiswürfeln mit Eiswürfeln aus verschiedenen Flüssigkeiten. Bereiten Sie zur Hälfte Wasser und zur Hälfte Soda-, Milch- und Safteiswürfel zu. Lassen Sie die Kinder vorhersagen, ob sich die mit verschiedenen Flüssigkeiten hergestellten Würfel beim Einlegen in Wasser umdrehen, wie dies bei den Wasserwürfeln der Fall war. Legen Sie die verschiedenen Würfel ins Wasser und lassen Sie die Kinder ihre Vorhersagen beweisen oder widerlegen, indem sie beobachten, was passiert.