Teadusprojektid selle kohta, kuidas kuum ja külm vesi õhupalli muudab, võimaldavad õpilastel uurida aine tiheduse, õhurõhu ja pindpinevuse mõisteid. Kui õhupall on kuumuse või külma käes, siis kummi sees olev gaas kas paisub või tõmbub kokku. Õhupalli suuruse muutusest saab õhurõhu muutuse visuaalne mõõtur. Katsele kuuma ja külma vee lisamine võimaldab õpilastel uurida ka vedelike omadusi.
Õhurõhk
Uurige õhurõhku lihtsa katse käigus ühe õhupalli, pudeli ja kuuma veega panniga. Pumbake õhupall üles, kuid ärge sõlme seda. Venitage see tühja pudeli suu kohale. Pange pudel kuuma veega täidetud pannile. Jätke see katse mõneks minutiks rahule ja pöörduge tagasi, et jälgida õhupalli suuruse muutust. Pange tähele, et pudeli sees olev kuum õhk on liikunud õhupalli, mille tagajärjel õhupalli sees olev gaas soojendab. Jälgige, kuidas kuumutatud gaasimolekulid üksteist tõrjuvad, sundides ballooni paisuma.
Õhu paisumine ja kokkutõmbumine
Mõõtke õhupalli suuruse muutusi kuuma ja külma keskkonnaga kokkupuutel. Koguge kolm ühesugust õhupalli, termomeeter ja mõõdulint. Pumbake õhupallid täis. Mõõtke toatemperatuur ja mõõtke õhupallide ümbermõõt. Mõelge, et vesi võib temperatuurist sõltuvalt muutuda gaasiks või tahkeks aineks. Auruga täidetud keskkonna loomiseks kasutage väikeses vannitoas olevat dušši. Mõõtke vannitoa temperatuur ja asetage kolm õhupalli kuuma õhu kätte. Oodake umbes 10 minutit või kuni märkate, et õhupallid paisuvad. Mõõtke nende ümbermõõdud. Pange õhupallid toatemperatuurile, mis peaks võtma umbes 20 minutit. Mõõtke suure jääkasti temperatuuri. Pange õhupallid härmas õhku. Oodake 10 minutit, eemaldage õhupallid ja mõõtke seejärel nende ümbermõõdud. Mõelge, kuidas kuum õhk võtab rohkem ruumi kui külm õhk, võttes arvesse õhupalli suuruse muutusi, kui see paigutatakse erineva temperatuuriga keskkonda.
Kuuma ja külma vee segamine
Uurige, mis juhtub õhupalliga, kui segatakse kuuma ja külma vett. Koguge kaks kitsast purki ja plastkaart, mille saab purkide vahele libistada, et vältida vee lekkimist ühest purgist teise. Vala ühte purki kuuma vett ja teise külma vett. Asetage kaart kuuma purgi suu kohale ja pöörake purk külma peale, seejärel libistage kaart kiiresti välja. Kleepige õhupall külma purgi suu kohale. Mõõtke õhupalli ümbermõõt, kui see saavutab maksimaalse läbimõõdu. Korrake katset; aga pöörake külma veega purk kuuma peale. Jälgige kahe õhupalli suuruse erinevust, isegi kui kasutate sama kogust kuuma ja külma vett. Selgitage, kuidas protseduuri muudatus põhjustab veepinna temperatuuri muutumist, mis mõjutab õhupalli suurust.
Kuumad ja külmad rinded
Kasutage ilmastikunähtuste uurimiseks õhupalle ning kuuma ja külma vett, näiteks kui soe front puutub kokku külma rindega. Koguge kaks purki ja toiduvärve. Vala ühte purki kuuma vett ja teise külma vett. Purgide sildistamiseks kasutage toiduvärve ja ühendage seejärel purkide sisu kaussi. Jälgige ja registreerige, kuidas sama vedelik seguneb kahel erineval temperatuuril. Koguge kaks õhupalli. Täitke üks külma veega ja teine kuuma veega. Joonista kuum vann. Asetage veepallid vanni ja jälgige nende liikumist. Jälgige, kuidas õhupallid üksteist nagu õli ja vesi tõrjuvad. Mõelge, kuidas külm õhupall suurema tiheduse tõttu vajub.