הסבר על נקודת הקפאה לילדים

ילדים נהנים ללמוד על המדע שמאחורי קרח, אדים, שלג ונושאים קשורים. למרות שהם יכולים לקרוא על המדע בספר, עדיף להדגים את העקרונות תוך כדי ההסבר עליהם. ילדים נוטים יותר לזכור שיעורים מעשיים ולא מופשטים. לימוד ילדים על נקודת הקפאה אינו יוצא מן הכלל, עדיף להראות מאשר לספר. ילדים נוטים יותר להבין את ההסבר לנקודת הקפאה כאשר המידע ניתן להם לצד הפגנה.

לפני ביצוע ניסוי, ספק לילדים קצת רקע. ראשית הסבירו כי הטמפרטורה היא למעשה מדידה של כמה מהר המולקולות מסתובבות. כשקריר יותר, הטמפרטורה נמוכה יותר מכיוון שהמולקולות מאטות. אם המים אינם טהורים, חלקיקים מפריעים למולקולות שמתחברות כך שהמים לא יקפאו באותה מהירות. כאשר הטמפרטורות נמוכות מספיק והמולקולות יכולות להתחבר ולא להתפרק, אז הן קופאות. נקודת הקפאה של מים טהורים היא 32 מעלות פרנהייט, שזה במקרה זהה לטמפרטורת ההתכה של קרח.

לפעילות זו הכירו לילדים מדחום וחלקו. מקם את המדחום בחוץ, ורשום כל יום את הטמפרטורה בגרף. צרו קו אדום על הגרף בטמפרטורה של 32 מעלות פרנהייט, ורשמו כמה ימים בחורף הטמפרטורה יורדת לקפוא או מתחת. דון גם עם הילדים בהשפעה של נקודת הקפאה על מזג האוויר. שימו לב לימים בהם יורד שלג או גשם וראו מה הייתה הטמפרטורה בימים ההם.

תנו לילדים לגלות את ההשפעה שיש למלח על נקודת הקפאה של מים בעזרת פרויקט זה. קחו כוס ממולאת למעלה עם קרח כתוש ומדדו את הטמפרטורה בעזרת מדחום. מערבבים חמש כפות מלח לקרח. בעזרת שעון עצר, בדקו את הטמפרטורה כל דקה במשך חמש הדקות הבאות. גרף את הטמפרטורות לפני הוספת המלח עד חמש דקות לאחר הוספת המלח ותן לילדים להסיק כמה מסקנות לגבי השפעת המלח על הקרח.

כמובן שזה מדע לא קסם, אבל ילדים יהיו משועשעים באופן דומה. הניחו שתי קוביות קרח בקערת מים והניחו חוט דק חזק על שתי קוביות הקרח. נסו להרים את קוביות הקרח מהמים. עם זאת הם יישארו בקערה. כעת החליפו את החוט על הקוביות, אך הפזרו מלח על החוט ועל הקרח. השאירו הכל לבד לכמה רגעים. נסו להרים שוב את הקוביות עם החוט. הפעם יצליח כי המלח הוריד את טמפרטורת המים מה שהופך את המים ליד קוביית הקרח והחוט קפוא.