โครงงานวิทยาศาสตร์: น้ำร้อนและน้ำเย็นเปลี่ยนบอลลูนอย่างไร

โครงการวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของน้ำร้อนและเย็นในบอลลูนช่วยให้นักเรียนได้สำรวจแนวคิดเรื่องความหนาแน่นของสสาร ความกดอากาศ และแรงตึงผิว เมื่อบอลลูนสัมผัสกับความร้อนหรือความเย็น ก๊าซภายในยางจะขยายตัวหรือหดตัว การเปลี่ยนแปลงขนาดของบอลลูนจะกลายเป็นมาตรวัดที่มองเห็นการเปลี่ยนแปลงของความกดอากาศ การเพิ่มน้ำร้อนและน้ำเย็นในการทดลองยังช่วยให้นักเรียนสามารถสำรวจคุณสมบัติของของเหลวได้

ตรวจสอบความกดอากาศในการทดลองง่ายๆ ด้วยบอลลูนหนึ่งใบ ขวดหนึ่ง และกระทะน้ำร้อน พองบอลลูน แต่อย่าผูกเป็นปม ยืดมันเหนือปากขวดเปล่า ตั้งขวดในกระทะที่เติมน้ำร้อน ปล่อยให้การทดลองนี้อยู่คนเดียวสักครู่ แล้วกลับมาสังเกตการเปลี่ยนแปลงของขนาดของบอลลูน โปรดทราบว่าอากาศร้อนภายในขวดเคลื่อนเข้าสู่บอลลูน ทำให้ก๊าซในบอลลูนอุ่นขึ้น สังเกตว่าโมเลกุลของก๊าซที่ร้อนจัดจะผลักกัน บังคับให้บอลลูนขยายตัว

วัดการเปลี่ยนแปลงขนาดของบอลลูนเมื่อสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่ร้อนและเย็น รวบรวมลูกโป่งที่เหมือนกันสามลูก เทอร์โมมิเตอร์ และตลับเมตร พองลูกโป่ง วัดอุณหภูมิห้อง แล้ววัดเส้นรอบวงของลูกโป่ง พิจารณาว่าน้ำสามารถเปลี่ยนเป็นก๊าซหรือของแข็งได้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ใช้ฝักบัวในห้องน้ำขนาดเล็กเพื่อสร้างสภาพแวดล้อมที่เต็มไปด้วยไอน้ำ วัดอุณหภูมิของห้องน้ำแล้ววางลูกโป่งสามลูกในอากาศร้อน รอประมาณ 10 นาทีหรือจนกว่าคุณจะสังเกตเห็นว่าลูกโป่งขยายตัว วัดเส้นรอบวงของพวกเขา นำลูกโป่งกลับคืนที่อุณหภูมิห้อง ซึ่งควรใช้เวลาประมาณ 20 นาที วัดอุณหภูมิของกล่องน้ำแข็งขนาดใหญ่ วางลูกโป่งในอากาศที่เย็นจัด รอ 10 นาที ถอดลูกโป่งออกแล้ววัดเส้นรอบวง พิจารณาว่าอากาศร้อนใช้พื้นที่มากกว่าอากาศเย็นอย่างไร โดยคำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงของขนาดบอลลูนเมื่อวางไว้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่างกัน

ตรวจสอบสิ่งที่เกิดขึ้นกับบอลลูนเมื่อน้ำร้อนและเย็นผสมกัน รวบรวมเหยือกแคบสองใบและการ์ดพลาสติกที่สามารถเลื่อนไปมาระหว่างโถเพื่อป้องกันไม่ให้น้ำรั่วจากโถหนึ่งไปอีกโถหนึ่ง เทน้ำร้อนลงในโถหนึ่งและน้ำเย็นอีกใบหนึ่ง วางการ์ดไว้บนปากขวดโหลที่ร้อนแล้วคว่ำขวดโหลที่เย็น จากนั้นดึงการ์ดออกอย่างรวดเร็ว ติดบอลลูนไว้เหนือปากขวดโหลเย็นๆ วัดเส้นรอบวงของบอลลูนเมื่อถึงเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุด ทำซ้ำการทดลอง; อย่างไรก็ตาม ให้คว่ำขวดน้ำเย็นทับหม้อร้อน สังเกตความแตกต่างของขนาดของลูกโป่งทั้งสองแม้ว่าคุณจะใช้น้ำร้อนและน้ำเย็นในปริมาณเท่ากัน อธิบายว่าการเปลี่ยนแปลงขั้นตอนทำให้อุณหภูมิของผิวน้ำเปลี่ยนแปลงไปอย่างไร ซึ่งส่งผลต่อขนาดของบอลลูน

ใช้บอลลูนและน้ำร้อนและน้ำเย็นเพื่อสำรวจเหตุการณ์สภาพอากาศ เช่น เมื่อแนวหน้าที่อบอุ่นพบกับหน้าเย็น รวบรวมสองขวดและสีผสมอาหาร เทน้ำร้อนลงในโถหนึ่งและน้ำเย็นอีกใบหนึ่ง ใช้สีผสมอาหารเพื่อติดฉลากขวดโหล แล้วรวมเนื้อหาของโถลงในชาม สังเกตและบันทึกว่าของเหลวชนิดเดียวกันที่อุณหภูมิต่างกันสองค่าผสมกันอย่างไร รวบรวมสองลูกโป่ง เติมน้ำเย็นและเติมน้ำร้อน อาบน้ำร้อน. วางลูกโป่งน้ำลงในอ่างและสังเกตการเคลื่อนที่ของลูกโป่ง สังเกตว่าลูกโป่งขับไล่กันอย่างไรเหมือนน้ำมันและน้ำ พิจารณาว่าบอลลูนเย็นจมลงเนื่องจากความหนาแน่นที่มากขึ้นอย่างไร