Contenuto

• Pressione dell'aria
• Espansione e contrazione dell'aria
• Mescolando acqua calda e fredda
• Fronte freddo e fronte caldo

I progetti scientifici su come l'acqua calda o fredda influisce su un pallone consentono agli studenti di esplorare i concetti di densità della materia, pressione dell'aria e tensione superficiale. Quando un palloncino è esposto al caldo o al freddo, il gas al suo interno si espande o si contrae. La variazione delle dimensioni del palloncino è una spiegazione visiva della variazione della pressione dell'aria. L'aggiunta di acqua calda o fredda a un esperimento consente inoltre agli studenti di esplorare le proprietà dei liquidi.

Pressione dell'aria

Esamina la pressione dell'aria in un semplice esperimento con un palloncino, una bottiglia e un contenitore di acqua calda. Gonfia il palloncino, ma non legarlo. Stendilo sulla bocca di una bottiglia vuota. Metti la bottiglia nel contenitore con l'acqua calda. Lascia questo esperimento per qualche istante e poi torna indietro per osservare le dimensioni del palloncino. Nota che il gas caldo all'interno della bombola si è spostato nel palloncino, rendendolo più caldo. Osserva come le molecole di gas riscaldate si respingono, costringendo il palloncino ad espandersi.

Espansione e contrazione dell'aria

Misura i cambiamenti nelle dimensioni di un palloncino se esposto ad ambienti freddi o caldi. Unisci tre palloncini identici, un termometro e un metro. Gonfia i palloncini. Misura la temperatura ambiente e la circonferenza dei palloncini. Considera che l'acqua può diventare solida o gassosa a seconda della temperatura. Fai la doccia in un piccolo bagno e metti i tre palloncini nell'aria calda. Attendi circa 10 minuti finché non noti che i palloncini si sono espansi. Misura le tue circonferenze. Riporta i palloncini a temperatura ambiente, che dovrebbe richiedere circa 20 minuti. Misura la temperatura in una scatola del ghiaccio. Posiziona i palloncini all'aria fredda. Attendi 10 minuti, rimuovi i palloncini e misura le loro circonferenze. Considera come l'aria calda occupa più spazio di quella fredda, contando i cambiamenti di dimensione del pallone quando posto in ambienti con temperature variabili.

Mescolando acqua calda e fredda

Indaga su cosa succede a un palloncino quando l'acqua calda e fredda si mescolano. Unire due barattoli sottili e un cartoncino di plastica che può essere posizionato tra di loro, evitando che il loro contenuto si mescoli. Mettete l'acqua calda in uno dei barattoli e l'acqua fredda in un altro. Posizionare la carta su quella contenente acqua calda e capovolgerla su quella con acqua fredda, quindi rimuovere la carta. Attacca un palloncino alla bocca del barattolo dell'acqua fredda. Misura la tua circonferenza quando raggiungi il diametro massimo. Ripeti l'esperimento, tuttavia, capovolgi la brocca di acqua fredda su quella di acqua calda. Notare la differenza nelle dimensioni dei due palloncini, nonostante si utilizzi la stessa quantità di acqua calda e fredda. Spiega come un cambiamento nel processo fa variare la temperatura sulla superficie dell'acqua, influenzando le dimensioni del palloncino.

Fronte freddo e fronte caldo

Usa i palloncini di acqua calda e fredda per esplorare gli eventi meteorologici, come quando un fronte caldo incontra un fronte freddo. Aggiungi due barattoli e il colorante alimentare. Metti l'acqua calda in un barattolo e l'acqua fredda nell'altro. Usa il colorante alimentare per identificare i barattoli e poi unisci il loro contenuto in una ciotola. Osservare e registrare come si mescola lo stesso liquido a temperature diverse. Prendi due palloncini. Riempi uno con acqua fredda e l'altro con acqua calda. Riempi una vasca da bagno con acqua calda e mettici dentro i due palloncini. Osserva come si muovono. Renditi conto che si respingono come l'olio e l'acqua. Considera che il pallone dell'acqua fredda affonda a causa della sua maggiore densità.