역사상 위대한 과학적 발견의 대부분은 누군가 흥미로운 일이 일어나고 있음을 발견했을 때 시작되었습니다. 이것은 정확한 연구에 필수적인 과학적 방법의 첫 번째 단계입니다. 과학적 방법은 고등학교 과학 박람회 프로젝트의 초석이되어야하므로 실험을 시작하기 전에 익숙해 져야합니다. 보다 성공적인 프로젝트를 위해 관심 있고 영감을주는 주제를 선택하십시오.
화학 냉찜질에 가장 적합한 성분 찾기
운동 선수와 등산객은 냉동실에 보관할 필요가 없기 때문에 경미한 부상을 위해 화학 냉찜질 팩을 자주 사용합니다. 냉찜질을 짜면 안에있는 물 주머니가 깨지고 물이 주변의 화학 성분과 섞이게됩니다. 이는 흡열 반응을 일으켜 혼합물이 주변 환경에서 열을 흡수 함을 의미합니다. 팩은 빨리 차가워지며 일반적으로 15 분에서 1 시간 동안 차갑게 유지됩니다.
이 프로젝트에서는 네 가지 화학 물질 중 어떤 것이 최고의 콜드 팩을 만드는지 테스트합니다. 표준 고등학교 화학 실험실에서이 프로젝트에 필요한 모든 물품을 구하십시오. 질산 암모늄, 염화 암모늄, 염화나트륨 및 염화칼슘이 필요합니다. 안전을 위해 화학 물질을 서로 혼합하지 마십시오. 장갑, 고글 및 안전 앞치마를 착용하십시오.
5 개의 작은 스티로폼 컵을 사용하여 각 컵에 같은 양의 증류수를 추가합니다. 네 가지 화학 물질의 이름과 통제를 위해 하나의 이름을 붙이십시오. 초기 온도를 기록한 다음 각 컵에 화학 물질을 추가합니다. 온도를 다시 확인한 다음 온도가 안정 될 때까지 30 초마다 확인하십시오. 각 간격 후 그리고 처음부터 마지막 측정까지 온도 변화를 계산합니다. 어떤 혼합물이 흡열 반응을 보 였는지, 다른 혼합물이 어떤 반응을 보 였는지 고려하십시오. 온도 강하가 가장 큰 혼합물을 확인하십시오. 결과가 올바른지 확인하려면이 실험을 최소 두 번 이상 반복하십시오. 또한 각 화학 물질의 다른 양을 물과 혼합하여 화학 물질의 농도가 높을수록 온도 변화가 더 오래 지속되는지 여부를 확인할 수 있습니다.
물이 찬물보다 빨리 얼는지 테스트
아리스토텔레스는 대략 B.C. 350 년에 냉수보다 뜨거운 물이 얼는지 여부에 대한 질문을 조사했지만, 지금도 과학자들은이 겉보기에 간단한 질문에 동의 할 수 없습니다. 1963 년에 탄자니아의 고등학생 Ernesto Mpemba는 인근 대학의 교수에게 질문을했을 때 과학계의 인식을 되찾았습니다. 급우들과 교사들의 놀림에도 불구하고 Mpemba는 뜨거운 액체가 차가운 액체보다 빨리 얼어 붙는 것을 여러 번 보았다고 주장했습니다. Denis Osborne 교수는 Mpemba와 함께 일련의 테스트를 수행했으며 뜨거운 물이 더 빨리 얼 었다는 결론을 내 렸습니다. 그들은 연구 결과를 발표했고이 현상은 음 펨바 효과로 알려지게되었습니다.
이 프로젝트의 목표는 차가운 물이 얼기 전에 뜨거운 물이 얼는지 확인하는 것입니다. 시작하기 전에 음 펨바 효과에 대한 가설을 말하십시오. 다른 온도에서 물 분자의 행동에 대해 배우면서 준비하십시오. 실험에 영향을 미칠 수있는 요인과 필요한 경우 가설을보다 구체적으로 만드는 방법에 대해 생각해보십시오. 물의 양, 용기의 재질, 냉동 방법, 물의 초기 온도, 수원과 같은 요소를 고려하십시오. 주제에 대한 철저한 검사를 보장하기 위해 다양한 조건에서 여러 번의 시험을 수행하십시오. 결론에서 왜 그런 간단한 질문이 2000 년 이상 과학자들 사이에 널리 퍼진 합의를 벗어나는 이유를 탐구하십시오.
"친환경"세제의 독성 테스트
오늘날 점점 더 많은 가정에서 환경에 안전한 친환경 제품을 재활용하고 구매하는 등의 방법을 통해 환경을 돕기 위해 노력하고 있습니다. 이러한 제품은 환경 친화적임을 주장합니다. 식물에 물을 주거나 잔디밭에 물을주는 데 사용됩니다 (화장실의 물은 포함되지 않은 회색 물)도 식기 세척기, 샤워기, 욕조 및 세탁기에서 나옵니다. 하수구로 내려가는 녹색 제품은 결국 중수 시스템의 일부가 될 수 있으므로 식물과 동물에 독성 영향을주지 않아야합니다. 이 프로젝트에서는 친환경 식기 세척기 세제가 기존 식기 세척기 세제보다 환경에 덜 독성이 있는지에 대한 가설을 개발합니다. 그런 다음 벌레를 점차적으로 더 많은 농도의 각 세제에 노출시켜 가설을 테스트하십시오.
이 프로젝트에는 두 가지 브랜드의 녹색 액체 세제, 두 가지 기존 브랜드, 14 개의 스티로폼 컵, 화분 용 흙, 알루미늄 호일 및 미끼 상점에서 구할 수있는 약 350 개의 살아있는 벌레가 필요합니다. 각 시험은 각 세제를 나타냅니다. 정확성을 위해 각 시도를 3 회 이상 반복합니다. 7 개의 스티로폼 컵에 세제의 이름과 농도를 표시합니다 (대조군의 첫 번째 컵에 0 %로 시작). 마지막 컵이 100 %로 표시 될 때까지 각 컵의 백분율을 늘립니다. 각 컵에 물을 채우고 충분한 세제를 섞어 표시된 농도를 만듭니다. 첫 번째 컵에는 물만 담겨 있고 마지막 컵에는 세제 만 들어 있습니다.
빈 컵 7 개 바닥에 구멍을 뚫습니다. 각 세제 컵과 물 컵 1 개와 일치하도록 각 컵에 라벨을 붙입니다. 각 빈 컵에 화분 용 흙 100g을 넣고 해당 세제 혼합물 5ml를 저어줍니다. 각 컵에 4 개의 벌레를 놓습니다. 이 컵을 알루미늄 호일로 덮고 추위, 열 또는 직사광선이없는 곳에 보관하십시오. 다른 세 가지 세제에 대해이 단계를 반복합니다. 5 일 동안 각 컵에 아직 살아있는 벌레의 수를 관찰합니다. 모든 제어 웜은 살아 있어야합니다. 그렇지 않은 경우 실험을 반복하되 다른 이유로 웜이 죽지 않도록 몇 가지 방법을 변경하십시오.
결과를 그래프로 표시하고 녹색 세제가 독성이 없는지, 세제의 농도가 독성에 영향을 미치는지 판단하여 결론을 도출하십시오. 이 실험을 식물 또는 재사용 된 물에도 존재할 수있는 다른 가정 용품으로 시도 할 수도 있습니다.