Stacking Liquids (Română)

concepte cheie
fizică
Chimie
densitate
lichide

introducere
probabil știți că atunci când obiectele solide sunt plasate în lichid, ele se pot scufunda sau pluti. Dar știați că lichidele se pot scufunda sau pluti? De fapt, este posibil să stivuiți diferite straturi de lichide una peste alta. Cheia este că toate straturile diferite trebuie să aibă densități diferite., Puteți să le stivuiți prin alegerea mai multor lichide cu o gamă de densități sau prin modificarea densității unui lichid prin adăugarea de substanțe chimice cum ar fi zahăr sau sare. Dacă alegeți lichide colorate sau adăugați coloranți alimentari la fiecare strat, puteți crea chiar și un curcubeu întreg de culori într-un singur pahar! Vrei să vezi cu ochii tăi? În această activitate științifică veți stivui mai multe lichide—unul câte unul—și veți crea o coloană de densitate colorată!dacă un obiect se scufundă sau plutește depinde de densitatea sa în comparație cu densitatea lichidului în care este aruncat., Toate tipurile de materie—solide, precum și lichide—sunt alcătuite din mai mulți atomi diferiți. În funcție de masa acestor atomi, de mărimea lor și de modul în care sunt aranjați, substanțele diferite vor avea densități diferite. Densitatea este caracteristică pentru fiecare compus individual și definită ca masa unui compus împărțit la volumul său. Cu alte cuvinte, cu cât există mai multă materie într-o anumită cantitate de volum, cu atât este mai densă o substanță. Un centimetru cub de rocă, de exemplu, este mult mai greu decât un centimetru cub de lemn., Acest lucru se datorează faptului că există mult mai multă materie în același volum de rocă în comparație cu lemnul.

lichidele pot avea, de asemenea, densități diferite. Apa dulce, de exemplu, are o densitate de aproximativ un gram pe centimetru cub la temperatura camerei. Orice compus-lichid sau solid-care are o densitate mai mare decât apa se va scufunda, în timp ce substanțele cu o densitate mai mică decât cea va pluti. Puteți testa asta pentru dvs. adunând mai multe lichide pe care le aveți în bucătărie, cum ar fi uleiul vegetal, siropul de porumb, săpunul de spălat vase, apa, frecarea alcoolului și multe altele., Care dintre acestea crezi că se va scufunda sau va pluti în apă? Aflați în această activitate!,

Pregătire

• se Aduna toate materialele la un spațiu de lucru care pot tolera scurgeri de toate lichidele.,
• umpleți o ceașcă cu apă de la robinet și adăugați câteva picături de colorant alimentar în apă.
• rugați un adult să vă ajuta să taie și să se pregătească bucăți mici (aproximativ 0,5 0,5 cm) din cauciuc, stick popsicle și ceara.
• așezați cele două borcane goale în fața dvs. (fără capace) și etichetați-le „1” și „2” cu o bucată de bandă și marcatorul permanent.

procedura

• luați o lingură curată și turnați două linguri de sirop de porumb în borcanul 1.,
• cu a doua lingură, turnați cu grijă două linguri de apă colorată în borcanul 1 deasupra siropului de porumb. Ce se întâmplă cu apa de deasupra siropului de porumb? Se amestecă sau rămâne separat?
• Folosiți a treia lingură curată pentru a turna două linguri de ulei vegetal în borcanul „1” deasupra apei colorate. Vezi amestecarea lichidelor? Ce se întâmplă cu uleiul? Plutește deasupra sau se scufundă în fund?
• acum luați borcanul gol 2 și adăugați aceleași lichide—dar în ordine inversă. Începeți prin turnarea în două linguri de ulei vegetal.,
• apoi, adăugați două linguri de apă colorată deasupra. Ce se întâmplă cu apa de data asta? Rămâne pe partea de sus sau se scufundă în partea de jos?
• cu o lingură proaspătă, turnați cu grijă două linguri de sirop de porumb în borcanul 2, deasupra apei. Siropul de porumb plutește deasupra celorlalte lichide? Unde se stabilește în comparație cu apa și uleiul?
• așteptați una sau două minute pentru a lăsa toate lichidele să se așeze în borcanele 1 și 2. Apoi, uitați-vă la ambele borcane și comparați modul în care sunt stratificate diferitele lichide. Există o diferență între borcanul 1 și 2? V-ați așteptat la acest rezultat?, De ce crezi că straturile s-au dovedit în acest fel?
• acum luați borcanul 1 și închideți-l cu un capac. Întoarceți-l cu grijă cu capul în jos și puneți-l din nou pe masă. Observați diferitele lichide. Ce se întâmplă cu fiecare dintre lichide? Cum sunt stratificate odată ce borcanul este cu susul în jos? Știai că asta se va întâmpla?
• comparați borcanul cu susul în jos 1 cu borcanul 2 după câteva minute. Vedeți vreo diferență în stratificare acum? Ce sa întâmplat cu fiecare dintre lichide?
• ia toate obiectele tăiate-up și penny gata, apoi picătură penny în borcan 2. Ce se întâmplă cu penny?,
• apoi, luați bucata de bandă de cauciuc și lăsați-o în borcanul 2. Cu bastonul popsicle împingeți banda de cauciuc până la fundul borcanului. Asigurați-vă că nu se lipește de fund și poate pluti liber. Atunci dă-i drumul. Unde se stabilește banda de cauciuc? Plutește deasupra, în mijloc sau stă pe fund?
• acum aruncați bucata de ceară în borcanul 2. Din nou, împingeți ceara până la capăt în borcan, dar asigurați-vă că nu se lipește de fundul sau părțile laterale ale borcanului. Ar trebui să poată pluti liber. Ce se întâmplă cu piesa de ceară? Unde se stabilește în comparație cu banda de cauciuc?,
• în cele din urmă, luați bucata de băț popsicle și aruncați-o în borcanul 2. Scufundați-l cu o lingură sau un băț popsicle și așteptați să se așeze într-unul dintre straturi. Peste care strat plutește piesa de băț popsicle?
• Uită-te la toate cele patru obiecte pe care le-ai aruncat în jar 2 și compară locațiile lor. S-au așezat toți în aceleași sau în diferite straturi lichide? Dacă sunt în straturi diferite, de ce credeți că este cazul?
• în cele din urmă, luați borcanul 1, Care este încă cu susul în jos, și agitați-l foarte tare. Apoi puneți-l înapoi pe masă (de data aceasta, partea dreaptă în sus)., Observați ce se întâmplă timp de aproximativ cinci până la 10 minute. S-a amestecat vreunul dintre straturi în timp ce scuturai borcanul? Cum arată stratificarea după cinci până la 10 minute?
• Extra: cu trei Lichide (ulei vegetal, sirop de porumb și apă colorată) există șase combinații diferite pentru adăugarea diferitelor straturi una peste alta. Încercați toate combinațiile și schimbați ordinea adăugării diferitelor lichide de fiecare dată. Veți termina întotdeauna cu același rezultat de stratificare?
• Extra: în această activitate ați avut trei straturi de lichide diferite., Puteți găsi alte lichide de uz casnic care ar putea face un al patrulea sau al cincilea strat? Unele lichide pentru a încerca sunt frecarea alcoolului sau a săpunului de spălat vase. Unde crezi că se vor așeza în coloana ta de densitate?
• Extra: puteți face chiar și un turn de densitate folosind același lichid, cum ar fi apa. Trebuie doar să-i schimbați densitatea adăugând diferite cantități de zahăr. Încercați trei straturi diferite de apă—fiecare strat cu același volum de apă, dar unul cu o linguriță de zahăr, unul cu două lingurițe de zahăr și unul cu trei lingurițe de zahăr., Adăugați culori diferite la fiecare lichid pentru a vedea straturile mai clar. Care strat este pe partea de sus și care strat pe partea de jos? Cum modifică cantitatea de zahăr densitatea apei? Ce se va întâmpla de data aceasta dacă scuturați borcanul sau îl întoarceți cu capul în jos?
• Extra: încearcă să găsești diferite obiecte care s-ar putea scufunda sau pluti în diferitele straturi ale coloanei tale de densitate. În ce strat se vor așeza?
• Extra: puteți afla cât de mult variază densitățile celor trei lichide turnând același volum al fiecărui lichid într-o ceașcă diferită și apoi cântărind fiecare dintre ele., Cât de mult diferă masele? Aceste rezultate sunt de acord cu constatările dvs. despre modul în care lichidele sunt stratificate?

observații și rezultate
ați stivuit cu succes toate cele trei lichide unul peste altul pentru a crea o coloană de densitate colorată? De fapt, nu contează în ce ordine adăugați cele trei lichide diferite în borcanul dvs.; straturile vor ajunge întotdeauna să fie aceleași: siropul de porumb se așează pe fund, apa colorată este în mijloc și uleiul vegetal plutește în partea de sus. Acest lucru se datorează faptului că siropul de porumb are cea mai mare densitate dintre toate lichidele, aproximativ 1.,4 grame pe centimetru cub, în timp ce densitatea apei este de aproximativ un gram pe centimetru cub la temperatura camerei. Uleiul vegetal este mai ușor decât apa cu o densitate de aproximativ 0, 9 grame pe centimetru cub și astfel plutește deasupra apei. Chiar dacă întoarceți borcanul cu susul în jos, straturile se rearanjează la ordinea inițială datorită densităților lor diferite. Dacă ați făcut activitatea suplimentară și ați cântărit același volum al fiecărui lichid, ar fi trebuit să constatați că siropul de porumb a fost cel mai greu, urmat de apă și apoi de uleiul vegetal.,obiectele pe care le-ați aruncat în jar 2 s-au așezat în coloana de densitate în funcție de densitățile proprii. Banda de cauciuc s-a așezat probabil deasupra siropului de porumb, în timp ce bănuțul a căzut până la fundul borcanului. Ceara ar fi trebuit să se sprijine pe stratul de apă, iar bastonul popsicle ar fi trebuit să plutească până la capăt deasupra uleiului vegetal. În cele din urmă, dacă ați scuturat borcanul cu adevărat tare, s-ar putea să fi observat că uleiul vegetal încă se separa și plutea deasupra, dar siropul de porumb și stratul de apă au început să se amestece și nu s-au mai separat foarte ușor., Acest lucru se datorează miscibilității diferitelor lichide. Dacă lichidele au o structură chimică foarte diferită care face unul polar și celălalt nepolar, acestea nu se vor amesteca și vor rămâne întotdeauna separate. Acest lucru este valabil pentru uleiul, care este un lichid nepolar, și apa, care este un lichid polar. Siropul de porumb, pe de altă parte, are capacitatea de a se amesteca cu apă și astfel se poate dizolva în el. Asta se întâmplă când scuturi borcanul foarte tare.,puteți încerca mai multe obiecte și lichide pentru a crea și mai multe straturi; este doar o chestiune de densitate care va determina unde se așează în coloana dvs. de densitate!puteți turna toate lichidele din borcane în scurgere. Curățați orice scurgeri.mai mult pentru a explora densitatea materiei, de la școala pentru Campioni a lui Ron Kurtus
densitatea oceanului, de la învățarea științei
apa poate pluti pe apă?, de la știință Prieteni
activitate știință pentru toate vârstele!,, de la Science Buddies

această activitate a adus la tine în parteneriat cu Science Buddies