conceitos-Chave
Física
Química
Densidade
Líquidos
Introdução
Você provavelmente sabe que, quando objetos sólidos são colocados em líquido, que pode afundar ou flutuar. Mas sabia que os líquidos também podem afundar ou flutuar? Na verdade, é possível empilhar diferentes camadas de líquidos em cima um do outro. A chave é que todas as diferentes camadas devem ter densidades diferentes., Você pode empilhá-los escolhendo vários líquidos com uma gama de densidades ou variando a densidade de um líquido, adicionando-lhe produtos químicos como açúcar ou sal. Se você escolher líquidos coloridos ou adicionar coloração de alimentos para cada camada, você pode até mesmo criar um arco-íris inteiro de cores em um único copo! Queres ver com os teus próprios olhos? Nesta atividade científica você vai empilhar vários líquidos-um por um-e criar uma coluna de densidade colorida!
Background
se um objeto afunda ou flutua depende de sua densidade em comparação com a densidade do líquido em que ele é deixado cair., Todos os tipos de matéria—sólidos, bem como líquidos—são compostos de muitos átomos diferentes. Dependendo da massa destes átomos, do seu tamanho e da forma como são dispostos, diferentes substâncias terão densidades diferentes. A densidade é característica para cada composto individual e definida como a massa de um composto dividido pelo seu volume. Em outras palavras, quanto mais matéria há em uma determinada quantidade de volume, mais denso uma substância é. Um centímetro cúbico de rocha, por exemplo, é muito mais pesado do que um centímetro cúbico de madeira., Isto porque há muito mais matéria no mesmo volume de rocha em comparação com a madeira.
Os líquidos também podem ter densidades diferentes. A água doce, por exemplo, tem uma densidade de cerca de um grama por centímetro cúbico à temperatura ambiente. Qualquer composto-líquido ou sólido—que tenha uma maior densidade do que a água afundará enquanto substâncias com uma menor densidade do que essa flutuarão. Você pode testar isso para si mesmo reunindo vários líquidos que você tem em sua cozinha, tais como óleo vegetal, xarope de milho, sabão de lavar louça, água, álcool e muito mais., Qual destes achas que vai afundar-se ou flutuar na água? Descubra nesta atividade!,
Preparação
- Reunir todo o seu material em um espaço de trabalho que pode tolerar derramamentos de todos os líquidos.,Encha um copo com água da torneira e adicione algumas gotas de corante alimentar à água.peça a um adulto para ajudá-lo a cortar e preparar pequenos pedaços (cerca de 0,5 por 0,5 cm) da faixa de borracha, do pau do popsicle e da cera.
- coloque os dois frascos vazios à sua frente (sem as tampas) e rotulá-los “1” e “2” com um pedaço de fita e o marcador permanente.Tome uma colher de sopa limpa e despeje duas colheres de xarope de milho no frasco 1.,com a segunda colher de sopa, despeje cuidadosamente duas colheres de água colorida no frasco 1 em cima do xarope de milho. O que acontece com a água em cima do xarope de milho? Mistura-se ou fica separado? Use a terceira colher de sopa limpa para derramar duas colheres de óleo vegetal em jar “1” sobre a água colorida. Vês a mistura dos líquidos? O que acontece ao petróleo? Flutua em cima ou desce até ao fundo?
- tome agora o frasco vazio 2 e adicione os mesmos líquidos-mas em ordem inversa. Começa por derramar duas colheres de óleo vegetal.,em seguida, adicione duas colheres de água colorida no topo. O que acontece à água desta vez? Fica por cima ou afunda-se até ao fundo? com uma colher de sopa fresca, despeje cuidadosamente duas colheres de xarope de milho no jar 2, por cima da água. O xarope de milho flutua em cima dos outros líquidos? Onde se instala em comparação com a água e o óleo? aguarde um ou dois minutos para deixar todos os líquidos repousarem em frascos 1 e 2. Então olhe para ambos os frascos e compare como os diferentes líquidos são em camadas. Há alguma diferença entre o jar 1 e o 2? Esperavas este resultado?, Porque achas que as camadas acabaram assim? pegue no jar 1 e feche-o com uma tampa. Cuidadosamente vire-o de cabeça para baixo e coloque-o na mesa novamente. Observe os diferentes líquidos. O que está acontecendo com cada um dos líquidos? Como é que estão em camadas quando o frasco está de cabeça para baixo? Sabias que isto ia acontecer? Compare o frasco de cabeça para baixo 1 com o jar 2 após alguns minutos. Vês alguma diferença nas camadas agora? O que aconteceu a cada um dos líquidos? prepara todos os teus objectos de corte e a tua moeda, e depois atira a moeda para o jar 2. O que acontece ao centavo?, em seguida, pegue no pedaço de elástico e jogue-o no jar 2. Com o pau de gelado empurre o elástico até ao fundo do frasco. Certifique-se de que não se cola ao fundo e pode flutuar livremente. Então larga. Onde fica o elástico? Flutua em cima, no meio ou senta-se em baixo? largue agora o pedaço de cera no jar 2. Mais uma vez, empurre a cera todo o caminho para baixo no frasco, mas certifique-se de que não se cola ao fundo ou lados do frasco. Deve poder flutuar livremente. O que acontece à peça de cera? Onde é que fica comparado com o elástico?, por último, pegue no pedaço de picado e deite-o no jar 2. Submergir com uma colher ou um pau de gelado e esperar que se instale numa das camadas. Em cima de que Camada o pedaço de gelado flutua?
- veja todos os quatro objetos que você deixou cair no jar 2 e compare suas localizações. Instalaram-se todos na mesma ou em camadas líquidas diferentes? Se eles estão em camadas diferentes, por que você acha que este é o caso? finalmente, pegue no jar 1, que ainda está de cabeça para baixo, e agite-o com muita força. Em seguida, colocá-lo de volta na mesa (desta vez, lado direito para cima)., Observe o que acontece por cerca de 5 a 10 minutos. Alguma das camadas se misturou enquanto sacudia o frasco? Como é que as camadas olham depois de cinco a dez minutos? Extra: com três líquidos (óleo vegetal, xarope de milho e água colorida) existem seis combinações diferentes para adicionar as diferentes camadas umas sobre as outras. Tente todas as combinações e mude a ordem de adicionar os diferentes líquidos de cada vez. Vais acabar sempre com o mesmo resultado em camadas?
- Extra: nesta actividade, tinha três camadas de diferentes líquidos., Pode encontrar outros líquidos domésticos que possam fazer uma quarta ou quinta camada? Alguns líquidos para tentar São álcool de fricção ou sabão de lavar louça. Onde achas que se vão instalar na tua coluna de densidade?
- Extra: você pode até fazer uma torre de densidade usando o mesmo líquido, como a água. Você só tem que mudar sua densidade adicionando diferentes quantidades de açúcar a ele. Tente três camadas diferentes de água—cada camada com o mesmo volume de água, mas uma com uma colher de chá de açúcar, uma com duas colheres de chá de açúcar e uma com três colheres de chá de açúcar., Adicione cores diferentes a cada líquido para ver as camadas mais claramente. Qual é a camada superior e qual a camada inferior? Como a quantidade de açúcar muda a densidade da água? O que vai acontecer desta vez se sacudir o frasco ou virá-lo de cabeça para baixo?
- Extra: tente encontrar diferentes objectos que possam afundar ou flutuar nas diferentes camadas da sua coluna de densidade. Em que camada irão assentar?
- Extra: você pode descobrir quanto as densidades dos três líquidos variam derramando o mesmo volume de cada líquido em um copo diferente e, em seguida, pesando cada um deles., Quanto é que as massas diferem? Estes resultados concordam com as suas descobertas de como os líquidos são em camadas?
observações e resultados
você empilhou com sucesso todos os três líquidos em cima um do outro para criar uma coluna de densidade colorida? Na verdade, não importa em que ordem você adiciona os três líquidos diferentes em seu jarro; as camadas acabam sempre sendo as mesmas: o xarope de milho se instala no fundo, a água colorida está no meio e o óleo vegetal flutua no topo. Isto é porque o xarope de milho tem a maior densidade de todos os líquidos, cerca de 1.,4 gramas por centímetro cúbico, enquanto a densidade da água é de cerca de um grama por centímetro cúbico à temperatura ambiente. O óleo vegetal é mais leve do que a água, com uma densidade de cerca de 0,9 gramas por centímetro cúbico e, portanto, flutua em cima da água. Mesmo que você vire o frasco de cabeça para baixo, as camadas reorganizam-se para a ordem original devido às suas diferentes densidades. Se você fez a atividade extra e pesou o mesmo volume de cada líquido, você deveria ter encontrado que o xarope de milho era o mais pesado, seguido de água e, em seguida, o óleo vegetal.,
os objectos que largou no jar 2 foram instalados na coluna de densidade, dependendo das suas próprias densidades. O elástico provavelmente assentou em cima do xarope de milho, enquanto o centavo caiu até o fundo do frasco. A cera deve ter repousado em cima da camada de água e a vara de popsicle deve ter flutuado todo o caminho em cima do óleo vegetal. Finalmente, se você sacudiu o frasco com muita força, você pode ter observado que o óleo vegetal ainda separado e flutuou em cima, mas o xarope de milho e a camada de água começaram a se misturar e não se separaram muito facilmente mais., Isto é devido à miscibilidade dos diferentes líquidos. Se os líquidos têm uma estrutura química muito diferente que torna um polar e o outro unpolar, não se misturam e ficam sempre separados. Isto é verdade para o óleo, que é um líquido não-Solar, e água, que é um líquido polar. O xarope de milho, por outro lado, tem a capacidade de se misturar com água e, assim, pode dissolver-se nele. Isto é o que acontece quando abanas o frasco com muita força.,
Você pode tentar muitos mais objetos e líquidos para criar ainda mais camadas; é apenas uma questão de densidade que irá determinar onde eles se estabelecem na sua coluna de densidade!pode deitar todos os líquidos dos frascos pelo ralo abaixo. Limpa os derrames.
More to explore
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