dat is een N (ice) temperatuur

overzicht

in deze 30 minuten durende activiteit naar het smeltpunt experimenteren teams van kinderen van 8 tot 13 jaar om de smelt-en vriespunten van water en ijs te vinden.

wat heeft het voor zin?

• Water kan in verschillende toestanden voorkomen; ijs is de vaste toestand van water.
• fysische eigenschappen zijn kenmerken van een stof. Ze veranderen niet. Fysische eigenschappen omvatten kleur, geur, bevriezing/smeltpunt, en dichtheid.,
• het vriespunt van water is hetzelfde als het smeltpunt van ijs: 32 ° F (0°C).,rials

  voor elk kind

  • zijn/haar Ice Investigator Journal
  • zijn/haar envelop met mobiele stukken
  • potlood of pen

  voor elke groep van vier tot zes kinderen:

  • 1 thermometer die gemakkelijk te lezen is, bij voorkeur in zowel Celsius als Fahrenheit, en die veilig is voor gebruik door kinderen
  • 1 (7 1 (8-ounce) heldere plastic beker
  • voldoende folie om de bovenkant-maar niet de zijkanten — van de beker
  • ~5 kopjes ijsblokjes (geen gemalen ijs) te bedekken (zorg ervoor dat de ijsblokjes los zitten en niet aan elkaar geplakt zijn.,)
  • 1 kopje gemalen ijs
  • ~2 kopjes steenzout (het soort gebruikt om ijs te maken)
  • 1 timer, stopwatch, horloge of klok met een tweedehands
  • papieren doekjes

  Voor de facilitator:

  • een permanente marker
  • 2 activiteitenopstellingen voor demonstratiedoeleinden (één zal identiek zijn aan die van de kinderen), de andere zal alle stappen bevatten, maar zout zal worden weggelaten.)
  • achtergrondinformatie

  voorbereiding

  • Controleer of de thermometers werken.,
  • bereid de activiteiteninstellingen voor die u gebruikt voor demonstratie tijdens de activiteit.

  activiteit

  1. Introduceer de activiteit door het bespreken van de vriestemperaturen van water en de smelttemperaturen van ijs.

  • bij welke temperatuur bevriest het water? 32°F (0 ° C). Vraag hen naar hun ervaringen met ice. Waar vinden ze het? In hun vriezers. Hoe koud is de vriezer? Hebben ze ooit het ijs buiten zien bevriezen? Wat was de temperatuur? De kinderen weten het numerieke antwoord misschien niet, maar ze zullen het ontdekken in de activiteit., Leg de kinderen uit dat dit het “vriespunt” van water wordt genoemd.

  vraag de kinderen om voorspellingen te doen over het smeltpunt van ijs.

  • bij welke temperatuur denken ze dat ijs smelt? Nogmaals, de kinderen kunnen het wel of niet weten. Nodig de kinderen uit om na te denken over hun ervaringen. Zou ijs smelten op een hete zomerdag buiten in de zon? Wat zou die warme buitentemperatuur zijn? Zou het smelten in de kamer waar de kinderen op dit moment zijn? Waarschijnlijk (hopelijk!). Wat is de temperatuur van de kamer?,Opmerking van de Facilitator: veranderingen in de temperatuur kunnen ertoe leiden dat water van toestand verandert, en deze veranderingen treden op bij specifieke temperaturen. Zoetwaterovergangen tussen de vaste en vloeibare toestand bij 32 ° F (0°C) op zeeniveau. Bij temperaturen onder 32°F (0°C) bevriest vloeibaar water; 32°F (0°C) is het vriespunt van water. Bij temperaturen boven 32°F (0°C) smelt zuiver waterijs en verandert toestand van een vaste stof in een vloeistof (water); 32°F (0 ° C) is het smeltpunt. Voor de meeste stoffen zijn de smelt-en vriespunten ongeveer dezelfde temperatuur.,

delen met de kinderen dat zij op het punt staan enkele experimenten uit te voeren om het vriespunt van water en het smeltpunt van ijs te bepalen. Kunnen ze ideeën bedenken voor een experiment om deze informatie te vinden?

2. Verdeel de kinderen in groepen van vier tot zes en geef ze hun tijdschriften voor Ijsonderzoekers, de kopjes gemalen ijs, thermometers, potloden of pennen en papieren handdoeken.

3. Vraag hen om de thermometer te plaatsen, zodat de lamp zit in het midden van de beker ijs, naar de bodem., Het is belangrijk dat de thermometer de zijkanten of bodem van de beker niet raakt en dat het ijs stevig in de beker is verpakt.

nodig de kinderen uit om hun voorspellingen op te nemen in hun Ice Investigator Journals.

nadat de thermometer een paar minuten in het ijs heeft gelegen, kunnen de kinderen proberen een temperatuur van hun ijs te krijgen. De metingen die ze verzamelen kunnen dicht bij 32°F (0°C), maar kan variëren om verschillende redenen. De warmere lucht in de kamer kan circuleren in de luchtzakken tussen de stukken gemalen ijs, waardoor hun lezingen warmer zijn., Warmere metingen kunnen ook ontstaan omdat de thermometer in contact was met de zijkanten of de bodem van de beker, of het was niet diep genoeg begraven in het ijs, of de kinderen kunnen hebben gehouden uit het ijs voor te lang voordat het lezen. Koudere aflezing kan optreden omdat standaard huishoudelijke diepvriezers over het algemeen worden gehouden op ongeveer 0°F (-18°C) en het ijs zal ook zo koud zijn. Bovendien lezen sommige thermometers anders.

herinner hen eraan dat 32 ° Fahrenheit dezelfde temperatuur heeft als 0° Celsius. Het zijn slechts twee namen voor dezelfde temperatuur op verschillende temperatuurschalen., Wetenschappers gebruiken de Celsius schaal.

4. Laat het ijs 5 tot 10 minuten smelten. Laat de kinderen een temperatuurmeting verzamelen zodra er voldoende water is om de thermometerlamp in het water te dompelen.

5. Nodig elk team uit om de temperatuurmetingen van het water te delen.

• welke metingen vonden ze? De metingen moeten vrij dicht bij 32°F (0°C).

• waren ze allemaal gelijk? Wat vertelt dit ons over de temperatuur waarbij ijs smelt — of het smeltpunt van ijs? It 32°F (0 ° C).,

deel met de kinderen dat de temperatuur waarbij ijs smelt het smeltpunt wordt genoemd. Het smeltpunt is de temperatuur waarbij een vaste stof verandert in een vloeistof. Het smeltpunt waar ijs-een vaste stof-verandert in water-een vloeistof-is 32°F (0°C). Nodig de kinderen uit om hun reacties op te nemen in hun Ice Investigator Journals.

6. Als er tijd is, laat het ijs nog eens 5 tot 10 minuten smelten.

• Wat denken de kinderen dat de temperatuur zal zijn? Sommige kinderen kunnen zeggen dat de temperatuur warmer zal zijn als er meer ijs is gesmolten.,

7. Laat de kinderen nog een temperatuurmeting doen.

• Wat vinden ze? De temperatuur is nog steeds hetzelfde als de oorspronkelijke aflezing, ongeveer 32°F (0°C). De temperatuur blijft op 32°F (0°C) totdat al het ijs is gesmolten. Zodra het ijs gesmolten is, zal de temperatuur van het water opwarmen totdat het de temperatuur van de kamer bereikt.Opmerking van de Facilitator: in tegenstelling tot onze instincten zal de temperatuur van het smeltwater niet toenemen zolang er ijs aanwezig is., De warme kamer blijft energie toevoegen aan de beker, maar al die energie blijft gaan in het smelten van het ijs in plaats van het verhogen van de temperatuur. Als al het ijs gesmolten is, kan die energie de temperatuur van het water verhogen.

• vraag de kinderen hoe ze het gesmolten water opnieuw kunnen invriezen zonder het kopje terug in de vriezer te doen.
• is er iets wat ze kunnen doen, gebaseerd op wat ze geleerd hebben in de Smeltpuntactiviteit?
• hebben alle stoffen hetzelfde smeltpunt?,

nodig de kinderen uit om hun reacties op te nemen in hun Ice Investigator Journals.

8. Geef de kinderen de grotere bak, ijsblokjes, folie en zout. Demonstreer de verschillende stappen van het experiment en laat de kinderen herhalen wat je doet.

bedek de gehele bodem van de grote container met 1/3 van de ijsblokjes.

bedek de bovenkant van de beker die gebroken ijs en water bevat van de vorige experimenten met folie. Leg het in het midden van de container op het ijs., strooi de helft van het zout over de ijsblokjes. Maak nog een laag ijs over het zout met 1/3 van de ijsblokjes. Bestrooi deze laag met de rest van het zout. Bedek het met de resterende 1/3 van de ijsblokjes. Zorg ervoor dat de bovenkant van de beker met gemalen ijs een beetje boven de lagen ijs en zout.

verwijder de folie uit de beker, plaats het deksel op de container en laat het experiment ongeveer 10 minuten ongestoord zitten.

9. Herhaal als facilitator het experimentele ontwerp voor een extra container, maar laat het zout weg., Deze container zal alleen ijsblokjes en de beker van gemalen ijs bevatten en smelten. Deel wat je doet met de kinderen.

10. Nodig de kinderen uit om te voorspellen wat er zal gebeuren met de kopjes gemalen ijs die in de containers met zout en ijs.

• zal het gemalen ijs blijven smelten?
• stopt het smelten?
• zal het bevriezen?
• Wat gebeurt er met het kopje gemalen ijs in de grote container die geen zout bevat?

vraag de kinderen te brainstormen waarom ze denken dat hun voorspellingen juist zullen zijn.Als je de begeleidende activiteit, het smeltpunt, al hebt voltooid, herinner hen aan hun ervaringen met het zout op de ijsblokjes.

11. Controleer na 5 tot 10 minuten of de voorspellingen juist waren! Merk op dat het experiment moet worden gestopt wanneer een deel van het water opnieuw is ingevroren, niet alle., Laat de kinderen hun containers blootleggen en til het kopje gemalen ijs uit de kom.

• Wat Zien de kinderen aan het water dat op de bodem van hun kopje gemalen ijs zat? Een deel ervan is (weer) bevroren.

laat de kinderen het resterende water op een andere temperatuur aflezen.

• Wat vinden ze? De watertemperatuur is 32 ° F (0°C).
• als een deel van het water bevroren is, wat betekent dit dan dat het vriespunt van het water is? 32°F (0 ° C).

12. Deel de resultaten van de container met ijs zonder zout.,

• Wat Zien de kinderen aan het water op de bodem van het kopje gemalen ijs? Het is niet bevroren. Misschien zijn er meer gesmolten.

• Waarom heeft gesmolten ijs in de ijs/zoutmengsels opnieuw ingevroren en het gesmolten ijs in de andere container niet? Omdat de temperatuur van het ijs/zoutmengsel koud genoeg was om het water opnieuw te bevriezen.

13. Nodig hen uit om de temperatuur van het ijs/zoutmengsel te bepalen met behulp van een van hun thermometers. Laat ze tegelijkertijd de temperatuur van het gemalen ijs weer opnemen.

• Wat vinden ze?, De temperatuur van het ijs/zoutmengsel is lager dan 32°F (0°C); het kan zo laag zijn als 0°F (-18°C). Let op, de temperatuur zal variëren, afhankelijk van hoeveel zout wordt gebruikt, hoe goed het zout oplost, en de temperatuur van uw vriezer.

laat de kinderen aantekeningen blijven maken over hun bevindingen in hun Ice Investigator Journals.

14. Bespreek hun experimentele bevindingen.

• bij welke temperatuur verandert zoet water in ijs? 32°F (0 ° C). Deel dat de temperatuur waarbij zoet water bevriest heet het vriespunt., Het vriespunt is de temperatuur waarbij een vloeistof verandert in een vaste stof. Vriespunt, bij wie water-vloeistof – draait in de ijsje-vaste stof-is 32 ° F (0 ° C).
• op basis van hun experimenten met het smelten van het gemalen ijs, bij welke temperatuur smelt ijs om water te maken — wat is het smeltpunt van ijs? 32°F (0 ° C).
• Hoe kunnen de smelt-en vriestemperaturen gelijk zijn? Het smeltpunt en het vriespunt zijn dezelfde temperatuur voor een bepaalde stof: 32 ° F (0°C) voor water., Deze temperatuur wordt aangeduid als het smeltpunt wanneer temperaturen stijgen boven 32°F (0°C), waardoor ijs te smelten en de toestand te veranderen van een vaste stof in een vloeistof (water), zoals gebeurde met de beker van gemalen ijs bij kamertemperatuur. Het wordt aangeduid als het vriespunt wanneer de temperaturen dalen tot onder de 32°F (0°C), waardoor het water verandert van een vloeistof naar een vaste (ijs), zoals gebeurde met de beker van gemalen ijs ondergedompeld in de zeer koude zout/ijs mengsel.
• Waarom is het ijs / zoutmengsel kouder? Zout verlaagt het vriespunt van water., Zout water blijft vloeibaar bij lagere temperaturen – of bevriest bij een koudere temperatuur-dan zoet water.

conclusie

als de kinderen zijn begonnen met het maken van een sneeuwmobiel, nodig ze dan uit om alle antwoorden die ze op de juiste stukken hebben gevonden op te nemen. Enkele van de vragen die ze kunnen beantwoorden zijn:

laat ze eventuele nieuwe vragen die ze hebben of interessante dingen die ze geleerd hebben annoteren op de juiste vormen van regendruppel, wolk of sneeuwvlok.