Група експериментаторів

Завдання для фізиків

Дослід 1 "Вогнестійка куля"

У повітряну кульку наливаємо холодну воду і трохи надуємо. Після цього необхідно запалити свічку. Підносимо кульку до свічки (вона не лопнула, так як у ній вода). Надуваємо іншу повітряну кульку і підносимо до вогню, вона лопнула.

У цьому досліді демонструється «теплопровідність води», тому що вона в 24 рази більше ніж у повітря. Поки вода не випарується в кульці, вона не лопне

Дослід 2. Фазові переходи 

Завдання №1. Спостереження поглинання енергії при випаровуванні рідин.

Мета завдання: експериментально довести, що при випаровуванні внутрішня енергія зменшується.

Обладнання: термометр, резервуар якого обгорнутий ватою або марлею, піпетка зі спиртом, склянка з водою, шматок марлі або вати (рис. 1).

1. Запишіть початкові показання термометра (рис. 2).

2. Змочіть спиртом марлю, якою оберніть резервуар термометра.

3. Запишіть найнижчу температуру, що через якийсь час покаже термометр.

4. Оберніть резервуар термометра сухою ватою або марлею і повторіть дослід із водою (рис. 3).

5. Дайте відповіді на запитання:

-  Як змінюється температура при випаровуванні рідини? Поясніть причину зміни температури рідини при її випаровуванні.

-  Чи однаково змінюється температура води й спирту при їхньому випаровуванні? Як можна пояснити спостережувану розбіжність одержаних результатів?

-  Як змінюється внутрішня енергія рідини при її випаровуванні?

6. Відповідь на третє питання запишіть у зошит.

 Завдання №2. Спостереження залежності швидкості випаровування рідини від роду рідини, площі її вільної поверхні, температури й швидкості видалення пари.

Мета завдання: експериментально довести, що швидкість випаровування залежить від роду речовини, від площі її поверхні, від температури.

Обладнання: склянка з водою, піпетка зі спиртом, піпетка, аркуші паперу – 2 шт., (склянки) (рис. 4).

1. Нанесіть піпеткою на аркуш паперу по краплі води, спирту спостерігайте за їхнім випаровуванням (рис. 5).

Яка рідина випаровується швидше?

2. Нанесіть піпеткою по краплі спирту на різні аркуші паперу й відразу ж збільшіть вільну поверхню однієї із крапель. Для цього розташуйте один аркуш паперу вертикально, щоб крапля розтеклася по ньому. Спостерігайте за випаровуванням крапель. Яка крапля випарувалася швидше?

3. Нанесіть піпеткою по краплі спирту на аркуш паперу й долоню.

- Яка крапля випарувалася швидше?

- Від чого залежить швидкість випаровування рідини?

Завдання №3. Спостереження залежності швидкості випаровування рідини від швидкості видалення пари.

Мета завдання: експериментально довести, що швидкість випаровування залежить від швидкості вітру.

Обладнання: склянка з водою, піпетка зі спиртом, піпетка, аркуші паперу – 2 шт., віяло паперове (рис. 6).

1. Нанесіть піпеткою по краплі спирту на два аркуші паперу. Один аркуш відкладіть убік, а біля другого помахайте паперовим віялом до повного висихання краплі.

-  Яка крапля випарувалася швидше?

-  Від чого залежить швидкість випаровування рідини?

2. Відповідь на останнє питання запишіть у зошит.

Завдання №4. Перехід речовини із одного агрегатного стану в інший.

Мета завдання: Спостереження зміни об'єму при плавленні.

Обладнання: стакан, сухий сніг, термометр.

1. Візьміть стакан і на морозі наповніть його сухим снігом.

2. Внесіть стакан до кімнати. За допомогою термометра вимірюйте температуру снігу під час танення.

3. Коли сніг розтане, порівняйте об'єм води із початковим об'ємом снігу. Зробіть висновок.

-  Як змінюється температура плавлення снігу з моменту початку плавлення до його завершення?

Завдання №5. Дослідження конвекції (рис. 7).

Мета завдання: визначити вплив температури води на рух водних мас.

Обладнання: літрова банка, холодна і гаряча водопровідна вода, 4 або 5 кубиків льоду, ложка, кавова чашка, харчовий  фарбник синього кольору, піпетка.

1.Наповніть банку холодною водою приблизно наполовину.

2. Покладіть у банку з водою кубики льоду.

3. Ложкою помішайте воду, щоб вона швидше охолодилася: приберіть шматочки льоду, які залишилися плавати у воді.

4. Наповніть чашку приблизно на чверть гарячою водою з-під крана.

5. Додайте в гарячу воду не менше 10 крапель рідкої харчової фарби. Розмішайте воду.

6.Наберіть в піпетку гарячої забарвленої води.

7. Занурте піпетку в банку з холодною водою так, щоб кінчик піпетки не доторкався до води і знаходився приблизно на 2-3 см вище за поверхню води. Поволі вичавте воду з піпетки. Постежте за тим, як крапелька води з піпетки розповсюджуватиметься в банці з холодною водою. Цівки гарячої забарвленої рідини будуть добре помітні на тлі основної маси холодної води.

Повторіть ваші дії з пункту 7 чотири рази. Постежте за тим, як змінюватиметься картина в банці з водою. Можете розв'язати завдання з фізики, але раз в 10 хвилин підходьте до банки і спостерігайте за змінами. Коли ви не відмітите більше ніяких змін, підійшовши до банки в черговий раз, завершіть дослід.

№6. Pepper coward

Soap is capable of destroying the surface tension of water. When you touch waterwith a piece of soap, it begins to dissolve and mix with water. Soap molecules penetrate between water molecules and reduce their mutual attraction. When you touch water with soap, the surface tension is disturbed. Thesurface tension in other areas draws pepper to the walls, away from soap

Завдання №7. Кипіння води прикімнатній температурі

Візьміть пластиковий шприц на 20 мл (без голки), наберіть в нього 5-10 мл води. Тримайте шприц вертикально, носиком вгору і акуратно видавіть бульбашки повітря (якщо бульбашки пристануть до стінок, злегка постукайте по шприцу - повітря збереться зверху). Щільно закрийте носик шприца великим пальцем, опустіть поршень вниз (розширення) і утримуйте його в крайньому нижньому положенні. Вода закипить: в ній з'являться бульбашки пара, над водою утворюється простір, заповнений розрідженим водяною парою. Разом з водяною парою з води виділяється і розчинений повітря, але його порівняно небагато.

Перед експериментом шприц необхідно перевірити, щоб його поршень рухався легко і не пропускав повітря. Не висувайте поршень занадто сильно (не далі за крайнього поділки шкали), інакше поршень може злетіти.

Носик шприца досить боляче тисне на палець, тому має сенс спробувати закрити його якимось іншим способом (наприклад, за допомогою пластиліну або забитої голки).

Завдання №8. Виготовити модель підводного човна. Найпростішою моделлю підводного човна може бути шоколад, занурений у мінеральну воду.

Мета завдання: дослідити модель підводного човна.

Обладнання: шоколад, посуд з мінеральною водою.

1. Візьміть шматочок шоколаду і киньте в склянку. Досягнувши дна, на поверхні шоколаду утворяться бульбашками і він спливе. Пухирці виходять в повітря, і шматочок шоколаду знову опускається на дно. Іноді цей процес спливання і занурення відбувається десятки разів.

Виходять бульбашки виносять з собою і розчинені в рідині

інші гази. Ця властивість часто використовують в техніці, при цьому газ, який утворює бульбашки (газ-носій), зовсім не обов'язково СО2.

2. Чому ж модель підводного човна?

 Підводний човен спливає і занурюється дуже схожим способом. Тільки у човна бульбашки газу не зовні. У човна всередині спеціальні цистерни – баласт – вантаж, який тягне човен вниз. Цим вантажем служить забортна вода. При зануренні цистерни відкривають, і в них спрямовується вода. Вона витісняє повітря. Човен опускається на дно. При необхідності спливання цистерни знову відкриваються, але тепер в них спрямовується стиснене повітря із спеціальних балонів. Воно витісняє воду, всередині цистерни утворюються «повітряні бульбашки», човен спливає.