Dauguma didžiųjų mokslinių atradimų istorijoje prasidėjo tada, kai kažkas pastebėjo, kad vyksta kažkas įdomaus. Tai yra pirmasis mokslinio metodo žingsnis, kuris yra labai svarbus tiksliems tyrimams. Mokslinis metodas taip pat turėtų būti jūsų vidurinės mokyklos mokslo mugės projekto kertinis akmuo, todėl prieš pradėdami eksperimentuoti, susipažinkite su juo. Jei norite sėkmingesnio projekto, pasirinkite jus dominančią ir įkvepiančią temą.
Raskite geriausius cheminių šaltų pakuočių ingredientus
Sportininkai ir žygeiviai lengviems sužalojimams dažnai naudoja cheminius šalčio paketus, nes jų nereikia laikyti šaldiklyje. Kai išspausite šaltą pakuotę, viduje maišelis suyra ir vanduo susimaišo su aplinkiniais cheminiais ingredientais. Tai sukelia endoterminę reakciją, o tai reiškia, kad mišinys absorbuoja šilumą iš supančios aplinkos. Pakuotė greitai atšąla ir paprastai būna šalta nuo 15 minučių iki vienos valandos.
Šiame projekte išbandysite, kuris iš keturių chemikalų yra geriausias šaltas paketas. Visus šio projekto reikmenis gaukite iš standartinės vidurinės chemijos laboratorijos. Jums reikės amonio nitrato, amonio chlorido, natrio chlorido ir kalcio chlorido. Dėl savo saugumo nemaišykite jokių chemikalų tarpusavyje. Dėvėkite pirštines, akinius ir apsauginę prijuostę.
Naudokite penkis mažus putplasčio putplasčio indelius, įpildami į tą patį kiekį distiliuoto vandens. Pažymėkite juos keturių chemikalų pavadinimais ir vienu kontrolei, kuriame bus tik vanduo. Užregistruokite pradinę temperatūrą ir įmaišykite chemikalus į jų puodelius. Dar kartą patikrinkite jų temperatūrą ir tada kas 30 sekundžių, kol temperatūra stabilizuosis. Apskaičiuokite temperatūros pokyčius po kiekvieno intervalo ir nuo pradžios iki paskutinio matavimo. Apsvarstykite, kurie mišiniai turėjo endoterminių reakcijų ir kokias reakcijas turėjo kiti mišiniai. Atkreipkite dėmesį, kurie mišiniai turėjo didžiausią temperatūros kritimą. Pakartokite šį eksperimentą dar bent du kartus, kad įsitikintumėte, jog rezultatai yra teisingi. Taip pat galite pabandyti sumaišyti skirtingus kiekvienos cheminės medžiagos kiekius su vandeniu, kad nustatytumėte, ar dėl didesnės bet kurios cheminės medžiagos koncentracijos didesni ar ilgalaikiai temperatūros pokyčiai.
Testavimas, ar vanduo užšąla greičiau nei šaltas
Aristotelis išnagrinėjo klausimą, ar karštas vanduo užšąla prieš šaltą vandenį maždaug 350 m. Pr. Kr., Tačiau ir dabar mokslininkai negali susitarti dėl šio, atrodytų, paprasto tyrimo. 1963 m. Vidurinės mokyklos studentas Tanzanijoje, vardu Ernesto Mpemba, sugrąžino klausimą į mokslo bendruomenę, kai jis paklausė profesoriaus iš netoliese esančio universiteto. Nepaisant to, kad erzino klasės draugai ir mokyklos mokytojas, Mpemba reikalavo, kad jis daug kartų matė, kaip karšti skysčiai užšąla greičiau nei šalti. Profesorius Denisas Osborne'as atliko keletą bandymų su „Mpemba“ ir jie padarė išvadą, kad karštas vanduo greičiau užšąla. Jie paskelbė savo išvadas, ir šis reiškinys tapo žinomas kaip Mpemba efektas.
Šiame projekte jūsų tikslas yra išsiaiškinti, ar karštas vanduo neužšąla, kol dar neįgauna šaltas vanduo. Prieš pradėdami išsakykite hipotezę apie Mpemba efektą. Pasiruoškite sužinoję apie vandens molekulių elgesį esant skirtingoms temperatūroms. Pagalvokite apie visus veiksnius, kurie gali turėti įtakos jūsų eksperimentui, ir kaip prireikus patikslinti hipotezę. Apsvarstykite tokius veiksnius kaip vandens tūris, talpyklų medžiaga, užšalimo būdas, pradinė vandens temperatūra ir vandens šaltinis. Atlikite kelis bandymus skirtingomis sąlygomis, kad įsitikintumėte, jog nuodugniai tiriate objektą. Savo išvadose išnagrinėkite, kodėl toks paprastas klausimas vis dar vengia plačiai paplitusio mokslininkų sutarimo daugiau nei 2000 metų.
Patikrinkite „žaliųjų“ ploviklių toksiškumą
Šiais laikais vis daugiau namų ūkių stengiasi padėti aplinkai tokiais būdais kaip perdirbimas ir ekologiškų produktų pirkimas. Šie gaminiai teigia, kad yra ekologiški. Naudojamas augalų laistymui ar vejos laistymui - pilkas vanduo, į kurį neįeina vanduo iš tualeto, taip pat gaunamas iš indaplovių, dušų, vonių ir skalbimo mašinų. Kadangi žali ekologiški produktai gali patekti į pilkojo vandens sistemą, jie neturėtų turėti toksinio poveikio augalams ir gyvūnams. Šiame projekte sukurkite hipotezę, ar žaliosios indaplovių plovikliai yra mažiau toksiški aplinkai nei įprasti indaplovių plovikliai. Tada patikrinkite savo hipotezę, padarydami kirminus laipsniškai didesne kiekvieno ploviklio koncentracija.
Projektui reikalingi dviejų markių žali skysti plovikliai, du įprasti prekės ženklai, 14 putų polistirolo putplasčio, vazonas, aliuminio folija ir apie 350 gyvų kirminų, kuriuos galima įsigyti masalų parduotuvėse. Kiekvienas bandymas reiškia kiekvieną ploviklį. Norėdami tikslumą, kiekvieną bandymą pakartokite bent tris kartus. Pažymėkite septynis putplasčio putplasčio indus su ploviklio pavadinimu ir procentine koncentracija, pradedant nuo 0 procentų nuo pirmojo kontrolinio puodelio. Padidinkite procentą su kiekvienu puodeliu, kol paskutinis puodelis bus pažymėtas 100 procentų. Užpildykite kiekvieną puodelį vandens ir sumaišykite tiek ploviklio, kad susidarytų etiketėje nurodyta koncentracija. Pirmajame puodelyje telpa tik vanduo, o paskutiniame - tik ploviklis.
Įkiškite skylutes septynių tuščių puodelių apačioje. Pažymėkite kiekvieną puodelį taip, kad jis atitiktų kiekvieną ploviklio puodelį ir vieną vandens puodelį. Į kiekvieną tuščią puodelį įpilkite 100 gramų vazono ir įmaišykite penkis mililitrus atitinkamo ploviklio mišinio. Į kiekvieną puodelį įdėkite keturis kirminus. Uždenkite šiuos puodelius aliuminio folija ir laikykite juos toli nuo šalčio, karščio ar tiesioginių saulės spindulių. Pakartokite šiuos veiksmus su kitais trimis plovikliais. Per penkias dienas stebėkite vis dar gyvų kirminų kiekį kiekviename puodelyje. Visi kontroliniai kirminai turėtų būti gyvi. Jei taip nėra, pakartokite eksperimentą, tačiau pakeiskite kai kuriuos metodus, kad įsitikintumėte, jog kirminai nemiršta dėl kitų priežasčių.
Nubraižykite rezultatus ir padarykite išvadas nustatydami, ar žalieji plovikliai nėra toksiški ir ar ploviklio koncentracija turi įtakos toksiškumui. Taip pat galite išbandyti šį eksperimentą su augalais ar įvairiais namų ūkio produktais, kurių taip pat gali būti pakartotinai naudojamame vandenyje.