Ledus un ūdens, kā arī process, kurā ledus kušanas procesā pārkārto molekulas un reaģē uz ārējiem elementiem, ir aizraujoša tēma. Izvēlieties pētījuma tēmu par to, kā visātrāk izkausēt ledu, un izpētiet aizkadrus, kas nepieciešams ledus kubam un ārējam aģentam, lai paātrinātu ledu no cieta līdz šķidram. Ko var darīt, lai paātrinātu procesu un visātrāk izkausētu ledus kubu?
Nosakiet, kura viela visātrāk izkūst ledu
Veiciet eksperimentu, izmantojot četras dažādas vielas, un uzrakstiet pētījumu par to, kuras no šīm vielām ledus kausē visātrāk. Ievietojiet četrus ledus gabaliņus uz atsevišķām plāksnēm un izmantojiet tādas vielas kā galda sāls, smiltis, cukurs un pipari, lai pārbaudītu, kas ātrāk izkusīs ledu. Izpētiet katru no šīm vielām un to, kā tās izkausē ledu. Galda sāls un cukurs ir šķīstošas vielas un izšķīst ūdenī, bet pipari un smiltis nešķīst ūdenī. Uzziniet, kura viela paātrina kušanas procesu. Noteikti saprotiet tādus vārdus kā šķīdums, šķīdinātājs, koligatīvās īpašības, sasalšanas punkta pazemināšanās, vielas fāzes, fāžu pārejas, iztvaikošana, kondensācija un sublimācija.
Iedegšanas ar ķimikālijām ietekme uz vidi
Ceļu strādnieki ziemā izkaisīja ķīmiskas vielas apledojušiem ceļiem. Atledošanas līdzekļi pazemina ūdens sasalšanas temperatūru. Izpētiet, kā šīs ķīmiskās vielas izkausē ledu ātrāk nekā citas vielas, un šo ķīmisko vielu lietošanas ietekmi uz vidi. Divi no izmantotajiem atledotājiem ir nātrija hlorīds un kalcija hlorīds. Šīs ķīmiskās vielas var ietekmēt veģetāciju un ūdeni ap ceļiem. Ķīmiskās vielas var arī sabojāt betonu, tērauda konstrukcijas un transportlīdzekļus, kā arī paātrināt koroziju. Tiek ražotas citas ķīmiskas vielas, kas ir dārgākas, bet mazāk kaitīgas videi, piemēram, kalcija magnija acetāts. Vēl viens padoms, ko var izpētīt, ir ideja par ķīmisko vielu iepriekšēju samitrināšanu, lai samazinātu izkliedi uz ceļiem.
Atšķirība starp galda sāli un citiem ceļa bojājumiem
Izpētiet atšķirību starp vienkāršo galda sāli un citiem atledotājiem un to, kā tiek apstrādāti ķīmiskie atledotāji, lai izkausētu sniegu. Galda sāls tiešām izkausē ledu un sniegu. Sāls graudi ir niecīgi un ātri iedarbojas. Nātrija hlorīds ir tas pats, kas vienkāršais sāls, izņemot to, ka atledotājs ir apstrādāts. Uzrakstiet rakstu par galda sāls vai komerciālu ķīmisko atledotāju izmantošanas rentabilitāti ledus kausēšanai.
Dažādas virsmas
Ledus kušanas ātrums var būt atkarīgs no virsmas, uz kuras tā sēž. Izvēlieties vairākas dažādas virsmas, piemēram, koka griešanas dēli, apakštasīti, pannu un plastmasas glāzi. Sajūtiet katras virsmas temperatūras atšķirības un novietojiet ledus gabaliņus uz katras virsmas. Pagaidiet apmēram 10 minūtes un skatieties, kurš ledus izkusis visātrāk. Pētiet, kāpēc tas notika, un kāda ir temperatūras starpība un enerģija, kas nepieciešama, lai izkausētu, ir saistīts ar kušanas ātrumu.