La plupart des grandes découvertes scientifiques de l'histoire ont commencé lorsque quelqu'un a remarqué qu'il se passait quelque chose d'intéressant. C'est la première étape de la méthode scientifique, qui est cruciale pour une recherche précise. La méthode scientifique devrait également constituer la pierre angulaire de votre projet d'expo-sciences au secondaire, donc avant de commencer à expérimenter, familiarisez-vous avec elle. Pour un projet plus réussi, choisissez un sujet qui vous intéresse et vous inspire.
Trouvez les meilleurs ingrédients pour les compresses froides chimiques
Les athlètes et les randonneurs utilisent souvent des compresses froides chimiques pour les blessures mineures, car elles n'ont pas besoin d'être conservées au congélateur. Lorsque vous pressez la compresse froide, un sac d'eau à l'intérieur se brise et l'eau se mélange aux ingrédients chimiques environnants. Il en résulte une réaction endothermique, ce qui signifie que le mélange absorbe la chaleur du milieu environnant. Le pack se refroidit rapidement et reste généralement froid pendant 15 minutes à une heure.
Dans ce projet, vous testerez lequel des quatre produits chimiques constitue la meilleure compresse froide. Procurez-vous toutes les fournitures pour ce projet auprès d'un laboratoire de chimie standard d'une école secondaire. Vous aurez besoin de nitrate d'ammonium, de chlorure d'ammonium, de chlorure de sodium et de chlorure de calcium. Pour votre sécurité, ne mélangez aucun des produits chimiques entre eux. Portez des gants, des lunettes et un tablier de sécurité.
Utilisez cinq petites tasses en polystyrène en ajoutant la même quantité d'eau distillée à chacune d'elles. Étiquetez-les avec les noms des quatre produits chimiques et un pour le contrôle, qui ne contiendra que de l'eau. Enregistrez les températures initiales, puis ajoutez les produits chimiques dans leurs tasses respectives. Vérifiez à nouveau leurs températures, puis toutes les 30 secondes jusqu'à ce que les températures se stabilisent. Calculez les changements de température après chaque intervalle, et depuis le début jusqu'à la dernière mesure. Considérez quels mélanges ont eu des réactions endothermiques et quel type de réactions les autres mélanges ont eu. Notez quels mélanges ont les plus fortes chutes de température. Répétez cette expérience au moins deux fois de plus pour vous assurer que les résultats sont corrects. Vous pouvez également essayer de mélanger différentes quantités de chaque produit chimique avec l'eau pour déterminer si des concentrations plus élevées de tout produit chimique provoquent des changements de température plus importants ou plus durables.
Tester si l'eau gèle plus vite que l'eau froide
Aristote a examiné la question de savoir si l'eau chaude gèle avant l'eau froide dans environ 350 avant JC, mais même maintenant, les scientifiques ne peuvent s'entendre sur cette enquête apparemment simple. En 1963, un lycéen tanzanien du nom d'Ernesto Mpemba a ramené la question à l'attention de la communauté scientifique lorsqu'il a interrogé un professeur d'une université voisine à ce sujet. Malgré les taquineries de ses camarades de classe et de son professeur, Mpemba a insisté sur le fait qu'il avait souvent vu des liquides chauds geler plus rapidement que des liquides froids. Le professeur, Denis Osborne, a effectué une série de tests avec Mpemba, et ils ont conclu que l'eau chaude gèle plus rapidement. Ils ont publié leurs découvertes et le phénomène est devenu connu sous le nom d'effet Mpemba.
Pour ce projet, votre objectif est de déterminer si l'eau chaude gèle avant l'eau froide. Avant de commencer, formulez votre hypothèse sur l'effet Mpemba. Préparez-vous en découvrant le comportement des molécules d'eau à différentes températures. Réfléchissez à tous les facteurs qui pourraient influencer votre expérience et comment rendre votre hypothèse plus spécifique, si nécessaire. Tenez compte de facteurs tels que le volume d'eau, le matériau des contenants, la méthode de congélation, les températures initiales de l'eau et la source de l'eau. Faites plusieurs essais dans différentes conditions, pour vous assurer d'être approfondi dans votre examen du sujet. Dans vos conclusions, explorez pourquoi une question aussi simple échappe encore à un large consensus parmi les scientifiques depuis plus de 2 000 ans.
Tester la toxicité des détergents « verts »
De nos jours, un nombre croissant de ménages s'efforcent de protéger l'environnement grâce à des méthodes telles que le recyclage et l'achat de produits écologiques ou écologiques. Ces produits prétendent être respectueux de l'environnement. Utilisé pour irriguer les plantes ou arroser la pelouse - les eaux grises - qui n'incluent pas l'eau des toilettes - proviennent également des lave-vaisselle, des douches, des baignoires et des machines à laver. Étant donné que les produits verts qui tombent dans les égouts pourraient finir par faire partie d'un système d'eaux grises, ils ne devraient pas avoir d'effets toxiques sur les plantes et les animaux. Dans ce projet, développez une hypothèse pour savoir si les détergents pour lave-vaisselle verts sont moins toxiques pour l'environnement que les détergents pour lave-vaisselle conventionnels. Testez ensuite votre hypothèse en exposant les vers à des concentrations de plus en plus importantes de chaque détergent.
Le projet nécessite deux marques de détergents liquides verts, deux marques conventionnelles, 14 gobelets en polystyrène, du terreau, du papier d'aluminium et environ 350 vers vivants, disponibles dans les magasins d'appâts. Chaque essai représente chacun des détergents. Répétez chaque essai au moins trois fois pour plus de précision. Étiquetez sept tasses en polystyrène avec le nom du détergent et la concentration en pourcentage, en commençant par 0 pour cent sur la première tasse pour le contrôle. Augmentez le pourcentage avec chaque tasse jusqu'à ce que la dernière tasse soit étiquetée 100 pour cent. Remplissez chaque tasse d'eau et mélangez suffisamment de détergent pour créer la concentration étiquetée. La première tasse ne contient que de l'eau et la dernière tasse ne contient que du détergent.
Percez des trous au fond de sept tasses vides. Étiquetez chaque tasse pour qu'elle corresponde à chacune des tasses de détergent et à une tasse d'eau. Placez 100 grammes de terreau dans chaque tasse vide et ajoutez cinq millilitres du mélange de détergent correspondant. Placez quatre vers dans chaque tasse. Couvrez ces tasses de papier d'aluminium et rangez-les dans un endroit à l'abri du froid, de la chaleur ou de la lumière directe du soleil. Répétez ces étapes pour les trois autres détergents. En cinq jours, observez le nombre de vers encore vivants dans chaque coupe. Tous les vers de contrôle doivent être vivants. Si ce n'est pas le cas, répétez l'expérience, mais changez certaines de vos méthodes pour vous assurer que les vers ne meurent pas pour d'autres raisons.
Représentez graphiquement les résultats et tirez des conclusions en déterminant si les détergents verts sont non toxiques et si la concentration du détergent affecte la toxicité. Vous pouvez également tenter cette expérience avec des plantes ou différents produits ménagers qui pourraient également être présents dans l'eau réutilisée.