Uurimuslikke töid Vernier'i digiandmekogujaga

Sissejuhatus

Alljärgnevad tööjuhendid on mõeldud gümnaasiumiõpilastele (kohandatavad ka põhikoolile) uurimuslikuks õppeks Vernier digiandmekogujaga. Tööjuhendid on koostatud erinevate loodusainete õpetajate poolt Tartu Ülikooli Avatud Ülikooli vastava õpetajate täiendkoolituskursuse järel (vt Autorid).

***Veebileht on paremini vaadeldav Mozilla Firefoxiga.

Praktilised tööd ja teooria lõimivad loodusteadusi: keemiat, bioloogiat ja füüsikat, ent on seotud ka sotsiaalsete/ühiskondlike ja tehnoloogiliste protsessidega (STS- science-technology-society).

Looduslike lahuste elektrijuhtivus

Uurimusliku töö juhend "Looduslike lahuste elektrijuhtivus" koosneb järgmistest alajotustest:

• Õpetajale
• Üldosa - töötamine andmekoguja ja sensoritega
• Sissejuhatav tööleht
• Talvise libedusetõrje mõju sulavee elektrijuhtivusele (1. rühma tööleht)
• Mineraalvee koostise ja elektrijuhtivuse võrdlemine (2. rühma tööleht)
• Taimemahlade elektrijuhtivuse võrdlemine (3. rühma tööleht)

Tööjuhendite koostamisel on järgitud teadusliku uurimismeetodi etappe.

Sissejuhatav tööleht

Lahus koosneb lahustunud ainest ja lahustist. Looduses on lahustiks peamiselt vesi. Puhas (destilleeritud) vesi ei sisalda teisi aineid, kuid looduslikus vees on alati mingil määral lahustunud sooli jm aineid.

Vaata lahustumise animatsiooni SIIT.

Mitmed soolad esinevad lahuses ioonide, laetud osakestena, mis võimaldavad lahuse elektrijuhtivust. Elektrijuhtivus on aine võime juhtida elektrivoolu, elektrijuhtivuse mõõtühik on siimens (S). Elektrivälja mõjul hakkavad laetud aineosakesed (ioonid) liikuma. Aineosakeste liikumist ja seega ka ainet iseloomustab erijuhtivus (σ, siimensit meetri kohta, S/m ), mis vastavalt Ohmi seadusele on seotud elektrivälja tugevuse (E, volti meetri kohta, V/m) ja voolutihedusega (j, amprites, A), j = σ x E.

Arutlege:

1. Milliseid lahustumisega kaasnevaid protsesse on kujutatud joonisel?

2. Millise loodusliku lahusega oleks mõttekas niisutada nahka enne elektrokardiogrammi (EKG) tegemist (kuigi tegelikkuses kasutatakse selleks spetsiaalseid lahuseid/geele).

3.Sise –ja välistööde elektrikaablid on kaetud erinevate materjalidega. Miks välistööde kaablid on veekindla kattega?

4. Miks trükiplaadid on kaetud lakikihiga?

5. Kuidas selgitada, miks alltoodud lahuste elektrijuhtivused on sedavõrd erinevad?

Üldine taustinfo

1. Milliseid ioone sisaldavad looduslikud lahused – loodulike veekogude vesi, mineraalvesi, taimemahlad? Tehke anioonidele ring ümber ja tõmmake katioonidele joon alla.
2. Kust on need ioonid pärit – kuidas satuvad vette/mahla?
3. Tooge näiteid erinevate lahuste elektrijuhtivusest!

Töölehed failina, PRINTIMISEKS.

Alljärgnevalt on võimalik töölehtedega samal veebilehel tutvuda.

Nende mugavamaks kasutamiseks klikkige vasakmenüü vastaval teemal.

Esimese rühma tööleht

Talvise libedustõrje mõju sulavee elektrijuhtivusele

Töölehed FAILINA, printimiseks

Teise rühma tööleht

Mineraalvee koostise ja elektrijuhtivuse võrdlemine