Lód Właściwości i niecodzienne użycie. Projekt Feniks Marcin Nowaczek Gimnazjum im. Kazimierza Wielkiego w Słomnikach Pod przewodnictwem opiekuna Doroty Ciałowicz

Lód co to jest ? Lód to woda w stałym stanie skupienia. Proces zamarzania wody zachodzi w temperaturze 0°C przy ciśnieniu atmosferycznym wynoszącym 101325 Pa. Przy obniżaniu się temperatury gęstość wody nie wzrasta. Maksimum jej gęstości występuje przy 4°C, następnie nieco maleje. Przy zamarzaniu gęstość wody maleje o 10 procent. Zbiorniki wodne zamarzają w związku z tym od powierzchni w dół.

Doświadczenie nr.1 czyli jak zmusić górę lodową do pływania. Do doświadczenia potrzebne będą: 2 jednakowe Szklanki Większa szklanka Woda Alkohol izopropylowy Lód (kostki) Dowolny barwnik Przeźroczysta folia Plan przeprowadzenia doświadczenia: - Do 1 szklanki wlewamy alkohol. W 2 będzie woda. Do obydwu szklanek wrzucamy po kostce lodu. Pytanie 1 : Co zauważamy ? Co się stało w szklankach ? - Do jednej ze szklanek wpuszczamy barwnik można też użyć barwionego alkoholu. (szklanka z alkoholem) Bierzemy większą szklankę, wlewamy do niej wodę. - Na szklance rozciągamy folię i ostrożnie wlewamy zabarwiony alkohol. Powoli i spokojnie wyszarpujemy folię, tak aby płyny się nie połączyły. - Powinna powstać dwu warstwowa mieszanina cieczy. Pytanie 2 : Co się stanie jeżeli do mieszaniny substancji wrzucimy lód ?

Pytania i odpowiedzi Doświadczenie nr.1 Pytanie 1, Odpowiedź : W jednej ze szklanek kostka lodu opada na dno, a w drugiej unosi się na powierzchni cieczy. Ale co jest co ? Kostka wrzucona do wody unosi się. Kostka wrzucona do alkoholu opada na dno. Pytanie 2, Odpowiedź : Jeżeli dobrze przelaliśmy zawartość szklanek do dużej szklanki powinna nam powstać dwu warstwowa mieszanina. Gdy wrzucimy do niej kostkę lodu ta spadnie na dół w warstwie alkoholu, ale nie będzie mogła przebić się przez warstwę wody. Dla czego dzieje się tak, a nie inaczej ? Gęstość lodu w temp. 0°C to 880-920 kg/m³ Gęstość wody to 998 kg/m³ Gęstość alkoholu to 790 kg/m ³, czyli ρ alkoholu < ρ lodu < ρ wody Kostka lodu wrzucona do alkoholu opada, ponieważ lód ma większą gęstość niż alkohol. Natomiast lód wrzucony do wody ma mniejszą gęstość niż swoja ciekła postać. W mieszaninie cieczy (pytanie nr. 2) Lód spada w warstwie alkoholu, by potem zatrzymać się przy warstwie wody, która wypycha go ku górze.

Doświadczenie nr.2 Wyciąganie kostki lodu z wody bez użycia rąk. Do doświadczenia potrzebne będą : - Sól Sznurek Woda Kostka lodu Szklanka Plan przeprowadzenia doświadczenia : Do szklanki wlej wodę i wrzuć do niej kostkę lodu. Na kostce lodu połóż sznurek. Posyp go solą i poczekaj ok.. 10 sekund. Złap sznurek. Powolnym i spokojnym ruchem ciągnij sznurek do góry. Pytanie 1 : Co się stało ? Co zauważamy ?

Pytania i odpowiedzi Doświadczenie nr.2 Pytanie 1, Odpowiedź : Kostki lodu powinny „przykleić” się do sznurka tak, że możemy wyciągnąć je ze szklanki. Dla czego dzieje się tak, a nie inaczej ? Sól oddziałuje z lodem i narusza jego strukturę krystaliczną. Pojawiają się defekty sieci krystalicznej, w związku z czym, łatwiej jest rozerwać wiązania tej sieci. Czyli, sól roztapia lód, który znajduje się pod sznurkiem. Sznurek wchodzi w powierzchnię lodu. Następuje kolejna reakcja. Lód zamarza, a w swojej powierzchni ma sznurek.

Doświadczenie nr.3 Czy da się zagotować wodę za pomocą lodu ? Do doświadczenia potrzebne będą : Słoik lub kolba Gorąca woda Lód Schłodzona woda Plan przeprowadzenia doświadczenia : Zagotuj wodę w czajniku. Wlej ją szybko do słoika i zakręć wieczko. Obrócony wieczkiem do dołu słoik połóż najlepiej w umywalce. Połóż na nim kilka kostek lodu. Pytanie 1 : Co się stało ? Poczekaj, aż zjawisko się skończy. Polej słoik zimną wodą. Pytanie 2 : Co dzieje się tym razem ?

Pytania i odpowiedzi Doświadczenie nr.3 Pytanie 1, Odpowiedź : W wodzie pojawiają się pierwsze bąbelki. To znak, że woda zaczyna się gotować. Pytanie 2, Odpowiedź : Woda wrze, gotuje się. Dla czego dzieje się tak, a nie inaczej ? Kiedy zakręcamy słoik, w którym jest gorąca woda zamykamy w nim wodę i parę wodną. Po polaniu wodą słoika lub położeniu na nim lodu gwałtownie schładzamy parę wodną przez co dochodzi do zmiany ciśnienia wewnątrz słoika. W wyniku woda zaczyna się gotować. Doświadczenie to świetnie pokazuje ,że temperatura wrzenia wody jest ściśle zależna od ciśnienia.Przy normalnym ciśnieniu atmosferycznym wynosi ona 100 stopni C.Jeśli jednak ciśnienie obniżymy obniży się również temperatura wrzenia.Oczywiście dotyczy to nie tylko H2O ale i wszystkich innych cieczy.

Bibliografia z kąd, kto, gdzie… http://www.spryciarze.pl/zobacz/jak-umiescic-lod-na-srodku-pelnej-szklanki, dodane przez użytkownika „Mortyr” – doświadczenie nr.1 http://www.spryciarze.pl/zobacz/jak-wyjac-lod-z-napoju-za-pomoca-sznurka, dodane przez użytkownika „Madzia” – doświadczenie nr.2 http://www.spryciarze.pl/zobacz/jak-zagotowac-wode-za-pomoca-lodu, - dodane przez użytkownika „Be4U” – doświadczenie nr.3 Opracowanie wszystkich doświadczeń własne z małą pomocą opiekuna D. Ciałowicz

Koniec…