Eksperyment „Objętość ciepłego powietrza”

Cała przestrzeń wokół nas jest wypełniona powietrzem. Czy twoje dziecko myślało kiedyś o tym, że w każdej chwili może odczuć jego obecność? Niesamowicie zachwycisz swego młodego badacza, jeśli opowiesz mu, jakie „cuda” może tworzyć powietrze. Może się na przykład sprężać i rozprężać. Jego zachowanie jest uzależnione od temperatury. Czy to jest możliwe? Przeprowadź ten wesoły eksperyment dla dzieci i dowiecie się, co będzie z balonikiem, jeśli nagrzać powietrze wewnątrz niego.

Przed eksperymentem zapytaj dziecka, czym jest powietrze. Poproś, żeby opisało je prostymi słowami. Czy czujemy je? Czy możemy zobaczyć? Jakie bywa? Czy wszędzie może przeniknąć? Pomyśl wspólnie z dzieckiem i na pewno mile zaskoczą cię jego odpowiedzi.

Co jest potrzebne:

• Pusta szklana lub plastikowa butelka.
• Balon.
• Garnek gorącej wody (nie wrzątku).

Instrukcja działania:

1. Weź pustą szklaną lub plastikową butelkę. Możesz zapytać dziecka, czy jest ona tak naprawdę pusta, a czy może ma w sobie powietrze? Potem weź balon i szczelnie załóż go na butelkę. Wytłumacz dziecku, że dla zapewnienia czystości eksperymentu wszystko musi być hermetyczne, żeby ilość powietrza w butelce pozostała niezmieniona.

2. Trochę zaczekaj, żeby poobserwować, czy coś się będzie działo samo po sobie. Gdy dziecko się przekona, że nic się nie dzieje, przejdź do następnego kroku..

3. Połóż butelkę z założonym balonem w garnek z gorącą wodą. Pozwól dziecku uważnie obserwować, co się dzieje z balonem.

4. Za parę minut, poproś, by dziecko opisało wyniki eksperymentu. Co się stało z balonikiem? Zapytaj zaskoczone dziecko, dlaczego jego zdaniem, balon zaczął się podnosić. Skąd się wzięło powietrze?

5. Żeby kontynuować eksperyment, połóż butelkę z balonem do lodówki. Dziecko będzie mogło wyraźnie obserwować proces odwrotny i upewnić się w zdobytej wiedzy.

Co się dzieje?

Powietrze w balonie, ogrzane przez gorącą wodę, zaczyna się rozszerzać. Wraz ze wzrostem temperatury energia kinetyczna cząsteczek powietrza wzrasta, one zaczynają się poruszać szybciej i oddalają się od siebie. Odległość między cząsteczkami wzrasta, co powoduje rozciąganie się balonu. Przy tym ilość powietrza wewnątrz balonu i butelki pozostaje taka sama, po prostu rozszerza się po ogrzaniu i zajmuje większą objętość.

Więc, ciepłe powietrze zajmuje większą przestrzeń, niż ta sama ilość zimnego powietrza. Ciepłe powietrze jest lżejsze, niż zimne, które zajmuje tę samą przestrzeń, ponieważ zawiera mniej cząsteczek. Potwierdzeniem tej zasady są loty balonem.