Proyek sains tentang bagaimana air panas dan dingin mengubah balon memungkinkan siswa untuk mengeksplorasi konsep kepadatan materi, tekanan udara dan tegangan permukaan. Ketika balon terkena panas atau dingin, gas di dalam karet akan memuai atau menyusut. Perubahan ukuran balon menjadi pengukur visual dari perubahan tekanan udara. Menambahkan air panas dan dingin ke percobaan juga memungkinkan siswa untuk mengeksplorasi sifat-sifat cairan.
Tekanan udara
Selidiki tekanan udara dalam percobaan sederhana dengan satu balon, botol, dan panci berisi air panas. Tiup balonnya, tapi jangan diikat. Regangkan di atas mulut botol kosong. Masukkan botol ke dalam panci berisi air panas. Biarkan percobaan ini selama beberapa menit, dan kembali mengamati perubahan ukuran balon. Perhatikan bahwa udara panas di dalam botol telah pindah ke balon, menyebabkan gas di dalam balon menjadi lebih hangat. Amati bagaimana molekul gas yang dipanaskan saling tolak, memaksa balon mengembang.
Ekspansi dan Kontraksi Udara
Ukur perubahan ukuran balon saat terkena lingkungan panas dan dingin. Kumpulkan tiga balon identik, termometer, dan pita pengukur. Tiup balon. Ukur suhu ruangan, lalu ukur keliling balon. Pertimbangkan bahwa air dapat berubah menjadi gas atau padat tergantung pada suhu. Gunakan pancuran di kamar mandi kecil untuk menciptakan lingkungan yang penuh uap. Ukur suhu kamar mandi dan letakkan ketiga balon di udara panas. Tunggu sekitar 10 menit atau sampai Anda melihat balon mengembang. Ukur keliling mereka. Kembalikan balon ke suhu kamar, yang akan memakan waktu sekitar 20 menit. Ukur suhu kotak es besar. Letakkan balon di udara dingin. Tunggu 10 menit, keluarkan balon dan ukur kelilingnya. Pertimbangkan bagaimana udara panas membutuhkan lebih banyak ruang daripada udara dingin, memperhitungkan perubahan ukuran balon ketika ditempatkan di lingkungan dengan suhu yang bervariasi.
Mencampur Air Panas dan Dingin
Selidiki apa yang terjadi pada balon ketika air panas dan dingin dicampur. Kumpulkan dua stoples sempit dan kartu plastik yang dapat diselipkan di antara stoples untuk mencegah air bocor dari satu stoples ke stoples lainnya. Tuang air panas ke dalam satu stoples dan air dingin ke dalam stoples lainnya. Tempatkan kartu di atas mulut stoples panas dan balikkan toples di atas stoples dingin, lalu cepat-cepat keluarkan kartu. Tempelkan balon di atas mulut stoples dingin. Ukur keliling balon saat mencapai diameter maksimum. Ulangi percobaan; namun, balikkan toples berisi air dingin di atas yang panas. Amati perbedaan ukuran kedua balon meskipun Anda menggunakan jumlah air panas dan dingin yang sama. Jelaskan bagaimana perubahan prosedur menyebabkan suhu permukaan air bervariasi, yang mempengaruhi ukuran balon.
Front Panas dan Dingin Cold
Gunakan balon dan air panas dan dingin untuk menjelajahi peristiwa cuaca, seperti saat front yang hangat bertemu dengan front yang dingin. Kumpulkan dua toples dan pewarna makanan. Tuang air panas ke dalam satu stoples dan air dingin ke dalam stoples lainnya. Gunakan pewarna makanan untuk memberi label pada stoples, lalu gabungkan isi stoples ke dalam mangkuk. Amati dan catat bagaimana cairan yang sama pada dua suhu yang berbeda bercampur. Kumpulkan dua balon. Isi satu dengan air dingin dan yang lainnya dengan air panas. Menggambar mandi air panas. Tempatkan balon air di bak dan amati bagaimana mereka bergerak. Amati bagaimana balon saling tolak seperti minyak dan air. Pertimbangkan bagaimana balon dingin tenggelam karena kepadatannya yang lebih besar.