PULLEAT VAAHTOKARKIT

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "PULLEAT VAAHTOKARKIT"

Kimmo Virtanen
8 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 PULLEAT VAAHTOKARKIT KOHDERYHMÄ: Työ soveltuu alakouluun kurssille aineet ympärillämme ja yläkouluun kurssille ilma ja vesi. KESTO: Työ kestää n.30-60min MOTIVAATIO: Työssä on tarkoitus saada positiivista oivaltamisen iloa ja oppimisen elämyksiä yksinkertaisella ja havainnollisella tavalla. Siinä yhdistetään vaahtokarkilla, ilmapallolla ja vedellä työskentely kemian käsitteistöön. TAVOITE: Työssä tutkitaan kaasun käyttäytymistä erisuuruisessa paineessa ja vaihtelevissa tilavuuksissa. Oppilaat pääsevät itse käyttämään isoja ruiskuja ja tarkastelemaan vaahtokarkkien käyttäytymistä ruiskuissa mäntää vetäen ja työntäen. Kokeita tehdään myös vedellä ja ilmapallolla. VINKKEJÄ: Oppilaita kannattaa muistuttaa, ettei kokeessa mukana olevia vaahtokarkkeja syödä. AVAINSANAT: Ilma Paine Arkipäivän kemia TAUSTA Ilma on kaasua. Se on yksi kolmesta tärkeästä olomuodosta nesteen ja kiinteän lisäksi. Esimerkiksi puhaltamalla ilmapalloon ilmaa, pallon tilavuus kasvaa, koska pallo täyttyy kaasulla. Palloa puristamalla taas kaasun paine kasvaa, koska kaasulla on pienempi tila liikkua. POHDITTAVAKSI ENNEN TYÖTÄ Voiko ilmapalloon puhaltaa lisää ilmaa sen jälkeen, kun se on solmittu kiinni? Ei. Voiko ilmapalloa saada suuremmaksi puhaltamatta sinne lisää ilmaa? Voi. Laskemalla ulkoista painetta. Mitä vaahtokarkille tapahtuu, jos astut sen päälle? Menee lyttyyn. Miksi kaasukuplat suurenevat, kun ne nousevat nesteessä ylöspäin? Painenesteessä pienenee ylöspäin noustaessa, jolloin kaasukupla laajenee.

Siinä yhdistetään vaahtokarkilla, ilmapallolla ja vedellä työskentely kemian käsitteistöön. TAVOITE: Työssä tutkitaan kaasun käyttäytymistä erisuuruisessa paineessa ja vaihtelevissa tilavuuksissa.

2 TARVIKKEET Muoviruiskuja (40-60 ml) Sinitarraa Vaahtokarkkeja Pieniä ilmapalloja (esim. vesi-ilmapalloja) Vettä Kemian opetuksen keskus TYÖTURVALLISUUS JA JÄTTEIDEN KÄSITTELY Suojatakki ja suojalasit (tehtäessä laboratoriossa). Vaahtokarkki lajitellaan biojätteeseen, muu kiinteä jäte sekajätteisiin. TYÖN SUORITUS Muoviruiskuun tutustuminen Tutustu ruiskun toimintaan työntämällä mäntää edestakaisin. Aseta tämän jälkeen ruiskun päähän sinitarratulppa ja yritä vetää mäntää. Mitä havaitset? Valtavat vaahtokarkit Irrota sinitarratulppa ruiskusta. Vedä mäntä pois ruiskusta ja laita vaahtokarkki ruiskuun. Aseta mäntä paikoilleen ja työnnä sitä varovasti kiinni vaahtokarkkiin. Tuki ruiskun suuaukko sinitarralla. Vedä männästä ja pidä sitä paikoillaan. Mitä havaitset? Ota ruiskun viereen uusi vertailuvaahtokarkki ja vertaa sitä ruiskun sisällä olevaan vaahtokarkkiin. Mitä havaitset? Päästä irti männästä. Mitä nyt tapahtuu? Vedä männästä uudelleen ja vapauta mäntä. Toista tämä useita kertoja.

Vaahtokarkki lajitellaan biojätteeseen, muu kiinteä jäte sekajätteisiin. TYÖN SUORITUS Muoviruiskuun tutustuminen Tutustu ruiskun toimintaan työntämällä mäntää edestakaisin.

3 Poista venyttelemäsi vaahtokarkki ruiskusta ja vertaa sitä pöydälläsi olevaan vertailuvaahtokarkkiin. Miksi ne näyttävät erilaisilta? Onko vaahtokarkkia nyt enemmän vai vähemmän? Pullea Pallo Puhalla ilmapalloon sen verran ilmaa, että se mahtuu ruiskun sisään. Sulje pallo solmulla siten, että pallon sisään jää ilmaa. Poista sinitarratulppa ruiskun päästä ja vedä mäntä irti. Laita pallo ruiskuun. Aseta mäntä takaisin ruiskuun ja työnnä mäntä varovasti kiinni ilmapalloon. Tuki ruiskun suuaukko sinitarralla. Vedä männästä ja pidä sitä paikoillaan. Mitä pallolle tapahtuu? Vapauta mäntä varovasti. Miten männän vapautus vaikuttaa palloon? Toista tämä useita kertoja.

Sulje pallo solmulla siten, että pallon sisään jää ilmaa. Poista sinitarratulppa ruiskun päästä ja vedä mäntä irti. Laita pallo ruiskuun.

4 Kokeita vedellä Ota ruiskuun vettä niin, että ruiskussa ei ole ilmakuplia. Ruiskussa tulee olla vain vettä. Tuki ruiskun suuaukko sinitarralla ja tue sitä samalla, kun yrität puristaa männällä vettä kokoon. Mitä tapahtuu? Yritä vetää mäntää 60 ml:n merkin kohdalle. Muuttuuko nesteen tilavuus? Huomaatko tapahtuuko jotakin muuta? Yritä ravistaa ruiskua ja pidä mäntä samalla vielä vetoasennossa. Huomaatko jotakin? Kun olet valmis, ruiskuta vesi pois ruiskusta. Käyttäytyikö vesi eri tavalla kuin ilma?

Yritä vetää mäntää 60 ml:n merkin kohdalle. Muuttuuko nesteen tilavuus? Huomaatko tapahtuuko jotakin muuta?

5 TYÖN TEORIATAUSTA Miksi ilman tilavuus muuttuu? Ilma on kaasujen seos. Kaasut ovat kokoonpuristuvia, koska partikkeleilla, jotka kaasun muodostavat, on paljon tilaa toistensa välissä. Työntämällä mäntää ruiskuun paine kasvaa ja se työntää kaasun partikkeleita lähelle toisiaan. (Kaasun partikkelien koko ei muutu.) Männän vetäminen mahdollistaa kaasun partikkelien liikkeen kauemmaksi toisistaan. Kaasut laajenevat myös helposti. Männän vetäminen alentaa painetta ja kaasun partikkelit liikkuvat kauemmaksi toisistaan. Partikkelit nesteessä koskettavat toisiaan ja tällöin ne myös vuorovaikuttavat toistensa kanssa. Sen takia veden tilavuus ei muutu, kun mäntää joko työnnetään tai vedetään. Ilmapallo ja vaahtokarkki laajenevat mäntää vedettäessä, koska ilma niiden sisällä laajenee. (Vaahtokarkki on tehty pääosin sokerista, jossa on ilmaa sisällä.) Sen jälkeen kun vaahtokarkki on laajentunut ja kutistunut muutaman kerran, osa ilmasta on karannut sen sisältä. Tämän muutoksen seurauksena vaahtokarkki muuttuu ryppyiseksi. Onko vaahtokarkkia enemmän vai vähemmän kokeen lopussa kuin alussa? Vaahtokarkkia on yhtä paljon sekä alussa että lopussa, vaikka sen muoto onkin muuttunut. Vaahtokarkki on valmistettu pääosin sokerista, jonne on sitoutunut ilmaa. Ilma poistuu kokeen aikana, mutta muut valmistusaineet säilyvät, joten vaahtokarkin tilavuus muuttuu, mutta sitä on jäljellä aivan yhtä paljon kuin alussa. Boylen laki Työssä tarkasteltiin kaasun paineen ja tilavuuden suhteisiin. Tämä laki tunnetaan myös Boylen lakina. Boylen lain mukaan kaasun tilavuus muuttuu käänteisesti paineeseen verrattuna vakiolämpötilassa ja vakiomäärällä kaasua. Siten tilavuuden kasvaessa paine pienenee. Vastaavasti tilavuuden pienentyessä paine kasvaa. Kaavan muodossa: pv= vakio, kun T on vakio. Esimerkiksi suljettuna systeeminä toimii ruisku, jonka pää on suljettu sinitarralla. Kun mäntää vedetään, tilavuus kasvaa ja paine ruiskun sisällä pienenee.

) Männän vetäminen mahdollistaa kaasun partikkelien liikkeen kauemmaksi toisistaan. Kaasut laajenevat myös helposti.

Samankaltaiset tiedostot

PULLEAT JA VALTAVAT VAAHTOKARKIT

sivu 1/6 PULLEAT JA VALTAVAT VAAHTOKARKIT LUOKKA-ASTE/KURSSI Soveltuu ala-asteelle, mutta myös yläkouluun syvemmällä teoriataustalla. ARVIOTU AIKA n. 1 tunti TAUSTA Ilma on kaasua. Se on yksi kolmesta