คำอธิบายจุดเยือกแข็งสำหรับเด็ก

เด็กๆ สนุกกับการเรียนรู้วิทยาศาสตร์เบื้องหลังน้ำแข็ง ไอน้ำ หิมะ และหัวข้อที่เกี่ยวข้อง แม้ว่าพวกเขาจะอ่านเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ในหนังสือได้ แต่จะดีกว่ามากที่จะสาธิตหลักการพร้อมทั้งอธิบาย เด็กมักจะจำบทเรียนที่ลงมือปฏิบัติมากกว่านามธรรม การสอนเด็กเกี่ยวกับจุดเยือกแข็งก็ไม่มีข้อยกเว้น แสดงให้เห็นดีกว่าบอก เด็กๆ มักจะเข้าใจคำอธิบายของจุดเยือกแข็งมากขึ้นเมื่อให้ข้อมูลร่วมกับการสาธิต

ก่อนทำการทดลอง ให้ความรู้พื้นฐานแก่เด็กๆ ก่อนอื่นให้อธิบายว่าอุณหภูมิเป็นการวัดความเร็วของโมเลกุลที่เคลื่อนที่ไปรอบๆ เมื่ออากาศเย็นลง อุณหภูมิจะลดลงเนื่องจากโมเลกุลช้าลง หากน้ำไม่บริสุทธิ์ อนุภาคก็จะเข้าไปขวางทางโมเลกุลที่เชื่อมเข้าด้วยกัน ดังนั้นน้ำจะไม่กลายเป็นน้ำแข็งอย่างรวดเร็ว เมื่ออุณหภูมิต่ำพอและโมเลกุลสามารถเชื่อมโยงกันและไม่แตกแยก พวกมันจะแข็งตัว จุดเยือกแข็งของน้ำบริสุทธิ์คือ 32 องศาฟาเรนไฮต์ ซึ่งใกล้เคียงกับอุณหภูมิหลอมละลายของน้ำแข็งโดยบังเอิญ

สำหรับกิจกรรมนี้ แนะนำให้เด็กรู้จักเทอร์โมมิเตอร์และส่วนต่างๆ ของเทอร์โมมิเตอร์ วางเทอร์โมมิเตอร์ไว้ข้างนอก และในแต่ละวันจะบันทึกอุณหภูมิไว้บนกราฟ ขีดเส้นสีแดงบนกราฟที่อุณหภูมิ 32 องศาฟาเรนไฮต์ และบันทึกว่าในฤดูหนาวอุณหภูมิลดลงถึงจุดเยือกแข็งหรือต่ำกว่านั้นกี่วันในฤดูหนาว พูดคุยกับเด็กๆ เกี่ยวกับผลกระทบของจุดเยือกแข็งที่มีต่อสภาพอากาศ สังเกตวันที่หิมะหรือหิมะตกและดูว่าวันนั้นอุณหภูมิเท่าไร

ให้เด็กๆ ค้นพบผลกระทบของเกลือที่มีต่อจุดเยือกแข็งของน้ำด้วยโครงงานนี้ นำถ้วยที่เติมน้ำแข็งบดลงไปด้านบนแล้ววัดอุณหภูมิด้วยเทอร์โมมิเตอร์ ผสมเกลือห้าช้อนเต็มลงในน้ำแข็ง ใช้นาฬิกาจับเวลา ตรวจสอบอุณหภูมิทุกนาทีเป็นเวลาห้านาทีถัดไป กราฟอุณหภูมิตั้งแต่ก่อนเติมเกลือจนครบ 5 นาทีหลังจากเติมเกลือ และให้เด็กๆ หาข้อสรุปบางประการเกี่ยวกับผลกระทบของเกลือที่มีต่อน้ำแข็ง

แน่นอนว่ามันเป็นวิทยาศาสตร์ไม่ใช่เวทมนตร์ แต่เด็ก ๆ ก็จะสนุกเหมือนกัน วางน้ำแข็งสองก้อนลงในชามน้ำแล้วใส่น้ำแข็งเส้นบาง ๆ ที่แข็งแรงไว้บนก้อนน้ำแข็งทั้งสองก้อน พยายามยกก้อนน้ำแข็งขึ้นจากน้ำ พวกเขาจะอยู่ในชามอย่างไรก็ตาม ตอนนี้เปลี่ยนด้ายบนลูกบาศก์ แต่คราวนี้โรยเกลือบนด้ายและน้ำแข็ง ปล่อยให้ทุกอย่างอยู่คนเดียวสักครู่ พยายามยกลูกบาศก์ด้วยเชือกอีกครั้ง คราวนี้จะสำเร็จเพราะเกลือทำให้อุณหภูมิของน้ำต่ำลง ทำให้น้ำอยู่ใกล้ก้อนน้ำแข็งและด้ายกลายเป็นน้ำแข็ง