Material:
* Ballong
* Glasflaska (med en smal nacke)
* Varmt vatten
* Kallt vatten
* Mätband (valfritt)
Förfarande:
1. Förbered flaskan: Fyll glasflaskan med kallt vatten och lämna lite utrymme överst.
2. blås ballongen: Blås upp ballongen något, tillräckligt för att göra den något rund.
3. bifoga ballongen: Sträck öppningen av ballongen över flaskans hals och säkra den med ett gummiband.
4. Mät ballongen: Använd ett mätband för att mäta ballongens omkrets. Notera mätningen.
5. Värm flaskan: Placera flaskan i en skål fylld med varmt vatten.
6. Observera ballongen: Observera vad som händer med ballongen när flaskan värms upp. Du bör märka ballongen som expanderar.
7. Mät igen: Efter några minuter, mät ballongens omkrets igen och notera mätningen.
8. Kyl flaskan: Ta bort flaskan från det varma vattnet och placera den i en skål med kallt vatten.
9. Observera igen: Observera vad som händer med ballongen när flaskan svalnar. Du bör märka att ballongen krymper tillbaka till dess ursprungliga storlek.
Förklaring:
När luften inuti flaskan värms får molekylerna kinetisk energi och rör sig snabbare. Denna ökade rörelse får molekylerna att kollidera med flaskans väggar och ballongen oftare och med större kraft. Det ökade trycket inuti flaskan tvingar ballongen att expandera.
När flaskan svalnar förlorar molekylerna energi och rör sig långsammare. Detta leder till färre kollisioner och mindre tryck, vilket får ballongen att krympa tillbaka till sin ursprungliga storlek.
Observationer:
* Ballongen kommer att expandera när flaskan värms upp.
* Ballongen krymper när flaskan kyls ner.
* Ballongens omkrets blir större när den värms upp och mindre när den kyls ner.
Slutsats:
Detta experiment visar att gaser expanderar när de värms upp och samlas när de kyls. Detta är en grundläggande egenskap av gaser som kallas termisk expansion.
Ytterligare anteckningar:
* Du kan upprepa experimentet med olika gaser, såsom koldioxid eller helium, för att se om det finns någon skillnad i deras expansionsegenskaper.
* Du kan också använda en termometer för att mäta temperaturen på luften inuti flaskan före och efter uppvärmningen, för att se sambandet mellan temperatur och expansion.
Detta experiment ger ett enkelt och visuellt sätt att förstå begreppet termisk expansion av gaser. Det är en stor aktivitet för studenter i alla åldrar att lära sig om materiens egenskaper.
