Tudományos projektek arról, hogy a hideg és meleg víz hogyan változtatja meg a léggömböt, lehetővé teszik a hallgatók számára az anyagsűrűség, a légnyomás és a felületi feszültség fogalmainak feltárását. Ha egy ballont hőnek vagy hidegnek tesznek ki, a gumi belsejében lévő gáz vagy kitágul, vagy összehúzódik. A léggömb méretének változása a légnyomás változásának vizuális mérőeszközévé válik. Meleg és hideg víz hozzáadása egy kísérlethez lehetővé teszi a hallgatók számára a folyadékok tulajdonságainak feltárását is.
Levegő nyomás
Vizsgálja meg a légnyomást egy egyszerű kísérletben, egy ballonnal, egy palackkal és egy serpenyő forró vízzel. Fújja fel a lufit, de ne csomózza. Nyújtsa át egy üres üveg száján. Helyezze az üveget egy forró vízzel töltött serpenyőbe. Hagyja ezt a kísérletet egyedül néhány percig, és térjen vissza, hogy megfigyelje a ballon méretének változását. Ne feledje, hogy a palack belsejében lévő forró levegő a ballonba került, emiatt a ballonban lévő gáz melegebbé vált. Figyelje meg, hogy a felforrósodott gázmolekulák hogyan taszítják egymást, és a ballont tágulásra kényszerítik.
Légtágulás és összehúzódás
Mérje meg a léggömb méretének változását, ha meleg és hideg környezetnek van kitéve. Gyűjtsön össze három azonos lufit, egy hőmérőt és egy mérőszalagot. Fújja fel a lufikat. Mérje meg a szoba hőmérsékletét, majd mérje meg a léggömbök kerületét. Vegye figyelembe, hogy a víz a hőmérséklettől függően gázzá vagy szilárd anyaggá alakulhat. Használjon zuhanyzót egy kis fürdőszobában, hogy gőzzel teli környezetet teremtsen. Mérje meg a fürdőszoba hőmérsékletét, és tegye a három lufit forró levegőbe. Várjon körülbelül 10 percet, vagy amíg észreveszi, hogy a léggömbök kitágulnak. Mérjük meg a kerületeiket. Helyezze vissza a lufikat szobahőmérsékletre, amelynek körülbelül 20 percet kell igénybe vennie. Mérje meg egy nagy jégdoboz hőmérsékletét. Helyezze a lufikat fagyos levegőbe. Várjon 10 percet, vegye ki a lufikat, majd mérje meg azok kerületét. Fontolja meg, hogy a forró levegő több helyet foglal el, mint a hideg levegő, figyelembe véve a léggömb méretének változását, ha változó hőmérsékletű környezetbe kerül.
Forró és hideg víz keverése
Vizsgálja meg, mi történik egy léggömbbel, ha meleg és hideg vizet kevernek. Gyűjtsön össze két keskeny edényt és egy műanyag kártyát, amely az üvegek közé csúsztatható, hogy megakadályozza a víz szivárgását az egyik üvegből a másikba. Öntsön forró vizet az egyik üvegbe, hideg vizet a másikba. Helyezze a kártyát a forró üveg szájára és fordítsa az üveget a hidegre, majd csúsztassa ki gyorsan a kártyát. Ragasszon egy lufit a hideg tégely szájára. Mérje meg a ballon kerületét, amikor eléri a maximális átmérőt. Ismételje meg a kísérletet; fordítsa viszont az üveg hideg vizet a forró fölé. Figyelje meg a két lufi méretének különbségét, annak ellenére, hogy azonos mennyiségű forró és hideg vizet használ. Magyarázza el, hogyan változik az eljárás változása a víz felszínének hőmérsékletén, ami befolyásolja a ballon méretét.
Meleg és hideg frontok
Használjon léggömböket, valamint hideg és meleg vizet az időjárási események felfedezéséhez, például amikor a meleg front találkozik a hideg fronttal. Gyűjtsön össze két üveg és ételfestéket. Öntsön forró vizet az egyik üvegbe, hideg vizet a másikba. Használjon ételfestéket az üvegek címkézésére, majd az edények tartalmát keverje össze egy tálba. Figyelje meg és jegyezze fel, hogyan keveredik ugyanaz a folyadék két különböző hőmérsékleten. Gyűjtsön össze két lufit. Töltsön egyet hideg, a másikat forró vízzel. Rajzoljon forró fürdőt. Helyezze a vízgömböket a kádba, és figyelje meg, hogyan mozognak. Figyelje meg, hogyan taszítják a léggömbök egymást, mint az olaj és a víz. Vegye figyelembe, hogy a hideg léggömb nagyobb sűrűsége miatt hogyan süllyed el.