Jää ja vesi sekä prosessi, jolla jää järjestää uudelleen molekyylinsä ja reagoi sulamisprosessin ulkopuolisiin elementteihin, on kiehtova aihe. Valitse tutkimusaihe siitä, miten jää sulatetaan nopeimmin, ja tutki kulissien takana, mitä jääkuutioista ja ulkopuolisista aineista vaaditaan, jotta jää kiihtyy kiinteästä nestemäiseksi. Mitä voidaan tehdä prosessin tehostamiseksi ja jääpalan sulattamiseksi nopeimmin?
Määritä mikä aine sulaa jään nopeimmin
Suorita koe neljällä eri aineella ja kirjoita tutkimuspaperi siitä, mitkä näistä aineista sulavat jäätä nopeimmin. Aseta neljä jääkuutiota erillisille levyille ja testaa aineita, kuten pöytäsuolaa, hiekkaa, sokeria ja pippuria, jotka sulavat jään nopeammin. Tutki näitä aineita ja niiden sulatustapaa. Pöytäsuola ja sokeri ovat liukoisia aineita ja liukenevat veteen, kun taas pippuri ja hiekka eivät liukene veteen. Selvitä mikä aine nopeuttaa sulamisprosessia. Muista ymmärtää sanat, kuten liuos, liuotin, kolligatiiviset ominaisuudet, jäätymispisteen aleneminen, aineen faasit, faasisiirtymät, haihtuminen, kondensaatio ja sublimaatio.
Kemikaaleilla tapahtuvan jäänpoiston ympäristövaikutukset
Tien työntekijät levittävät kemikaaleja jäisillä teillä talvella. Jäänestoaineet alentavat veden jäätymispistettä. Tutki, kuinka nämä kemikaalit sulavat jäätä muita aineita nopeammin, ja näiden kemikaalien käytön ympäristövaikutuksista. Kaksi yleisistä käytetyistä jäänpoistajista on natriumkloridi ja kalsiumkloridi. Nämä kemikaalit voivat vaikuttaa teiden ympärillä olevaan kasvillisuuteen ja veteen. Kemikaalit voivat myös vahingoittaa betonia, teräsrakenteita ja ajoneuvoja sekä nopeuttaa korroosiota. Muita kemikaaleja, jotka ovat kalliimpia, mutta vähemmän haitallisia ympäristölle, tuotetaan, kuten kalsiummagnesiumasetaattia. Toinen tutkittavissa oleva vinkki on ajatus kemikaalien kostuttamisesta etukäteen tieliikenteen sironnan vähentämiseksi.
Ero pöytäsuolan ja muiden tienpoistolaitteiden välillä
Tutki eroa yksinkertaisen pöytäsuolan ja muiden jäänestoaineiden välillä ja sitä, miten kemiallisia jäänpoistajia käsitellään lumen sulattamiseksi. Pöytäsuola sulaa jäätä ja lunta. Suolarakeet ovat pieniä ja nopeasti vaikuttavia. Natriumkloridi on sama asia kuin yksinkertainen suola, paitsi että jääneste on käsitelty. Kirjoita artikkeli ruokasuolan tai kaupallisten kemiallisten jäänesteiden käytön kustannustehokkuudesta jään sulattamiseksi.
Erilaiset pinnat
Jään sulamisnopeus voi riippua pinnasta, jolla se istuu. Valitse useita eri pintoja, kuten puinen leikkuulauta, lautanen, paistinpannu ja muovikuppi. Tunne kunkin pinnan lämpötilaerot ja aseta jääkuutiot jokaiselle pinnalle. Odota noin 10 minuuttia ja katso, mikä jää suli nopeimmin. Tutki miksi näin tapahtui ja mitä sulamiselle tarvittavat lämpötilaerot ja energia liittyvät sulamisnopeuteen.
