פרויקטים של יריד מדע בתיכון

תוֹכֶן

• מצא את המרכיבים הטובים ביותר לחבילות קור כימיות
• בדיקה אם מים קופאים מהר יותר מאשר מים קרים
• בדוק את הרעילות של חומרי ניקוי "ירוקים"

מרבית התגליות המדעיות הגדולות בהיסטוריה החלו כאשר מישהו הבחין במשהו מעניין שקורה. זהו השלב הראשון בשיטה המדעית, שהיא מכרעת למחקר מדויק. השיטה המדעית צריכה גם להוות את אבן היסוד של פרויקט יריד המדע בתיכון שלך, אז לפני שתתחיל להתנסות, הכיר אותה. לפרויקט מצליח יותר, בחר נושא שמעניין אותך ומעניק לך השראה.

מצא את המרכיבים הטובים ביותר לחבילות קור כימיות

ספורטאים ומטיילים משתמשים לרוב במארזים קרים כימיים לפגיעות קלות מכיוון שאינם צריכים להישמר במקפיא. כשאתה סוחט את החפיסה הקרה, שקית מים בפנים נשברת, והמים מתערבבים עם החומרים הכימיים שמסביב. התוצאה היא תגובה אנדותרמית, כלומר התערובת סופגת חום מהסביבה שמסביבה. האריזה מתקררת במהירות, ובדרך כלל נשארת קר 15 דקות עד שעה.

בפרויקט זה תבדקו אילו מבין ארבעה כימיקלים הופכים את החפיסה הקרה הטובה ביותר. השג את כל האספקה ​​לפרויקט זה ממעבדת כימיה סטנדרטית בתיכון. תזדקק לאמוניט חנקתי, אמוניום כלוריד, נתרן כלוריד וסידן כלוריד. למען ביטחונך, אל תערבב אחד מהכימיקלים זה עם זה. יש ללבוש כפפות, משקפי מגן וסינר בטיחות.

השתמש בחמש כוסות קלקר קטנות להוסיף כל אותה כמות מים מזוקקת. תייגו אותם עם שמות ארבעת הכימיקלים ואחד לבקרה, שיש בהם רק מים. רשמו את הטמפרטורות הראשוניות ואז הוסיפו את הכימיקלים לספלים שלהם. בדוק את הטמפרטורות שלהם שוב ואז כל 30 שניות עד שהטמפרטורות מתייצבות. חשב את שינויי הטמפרטורה לאחר כל מרווח, ומההתחלה ועד המדידה האחרונה. שקול לאילו תערובות היו תגובות אנדותרמיות, ואילו סוג של תגובות היו לתערובות האחרות. שימו לב לאילו תערובות היו הירידות הטמפרטורות הגדולות ביותר. חזור על ניסוי זה לפחות פעמיים נוספות כדי להבטיח שהתוצאות נכונות. אתה יכול גם לנסות לערבב כמויות שונות של כל כימיקל עם המים כדי לקבוע אם ריכוזים גבוהים יותר של כימיקלים כלשהם גורמים לשינויי טמפרטורה גדולים יותר או לאורך זמן.

בדיקה אם מים קופאים מהר יותר מאשר מים קרים

אריסטו בחן את השאלה האם מים חמים קופאים לפני מים קרים בכ -350 מעלות צלזיוס, אך גם כעת המדענים אינם יכולים להסכים על בירור פשוט לכאורה זה. בשנת 1963, תלמיד תיכון בטנזניה בשם ארנסטו מפמבה החזיר את השאלה למודעות הקהילה המדעית כששאל על כך פרופסור מאוניברסיטה סמוכה. למרות הקנטות מחבריו לכיתה ומורה בבית הספר, מפמבה התעקש כי ראה נוזלים חמים קופאים מהר יותר מנוזלים קרים פעמים רבות. הפרופסור, דניס אוסבורן, ערך סדרת בדיקות עם מפמבה, והם הגיעו למסקנה כי מים חמים אכן קפאו מהר יותר. הם פרסמו את ממצאיהם והתופעה נודעה בשם אפקט Mpemba.

עבור פרויקט זה, מטרתך היא לקבוע אם מים חמים קופאים לפני שמים קרים אכן עושים זאת. לפני שתתחיל, ציין את ההשערה שלך לגבי אפקט Mpemba. הכן את עצמך על ידי למידת התנהגות מולקולות מים בטמפרטורות שונות. חשוב על כל הגורמים שעשויים להשפיע על הניסוי שלך וכיצד להפוך את ההשערה שלך ליותר ספציפית, במידת הצורך. יש לקחת בחשבון גורמים כמו נפח המים, חומר המכולות, שיטת ההקפאה, הטמפרטורות הראשוניות של המים ומקור המים. ערכו ניסויים מרובים בתנאים שונים, כדי להבטיח כי אתם עומדים היטב בבחינת הנושא. במסקנותיך, בדוק מדוע שאלה כה פשוטה עדיין שוללת הסכמה רחבה בקרב מדענים במשך למעלה מ -2,000 שנה.

בדוק את הרעילות של חומרי ניקוי "ירוקים"

מספר הולך וגדל של משקי בית עושים מאמצים בימינו לסייע לסביבה באמצעות שיטות כמו מיחזור ורכישה של מוצרים בטוחים בסביבה או ירוקים. מוצרים אלה טוענים כי הם ידידותיים לסביבה. משמש להשקיית צמחים או השקיית הדשא - מים אפורים - שאינם כוללים מים מהאסלה - מגיעים גם ממדיחי כלים, מקלחות, אמבטיות ומכונות כביסה. מכיוון שמוצרים ירוקים היורדים בניקוז עשויים בסופו של דבר להיות חלק ממערכת מים אפורים, הם לא צריכים להיות בעלי השפעות רעילות על צמחים ובעלי חיים. בפרויקט זה, התפתחו השערה אם חומרי ניקוי למדיחים ירוקים פחות רעילים לסביבה מאשר חומרי ניקוי רגילים למדיח כלים. לאחר מכן בדוק את ההשערה שלך על ידי חשיפת תולעים לריכוזים גדולים יותר בהדרגה של כל חומר ניקוי.

הפרויקט דורש שני מותגים של חומרי ניקוי נוזליים ירוקים, שני מותגים קונבנציונליים, 14 כוסות קלקר, אדמת עציצים, נייר אלומיניום וכ -350 תולעים חיות, הזמינים בחנויות הפיתיון. כל משפט מייצג כל אחד מחומרי הניקוי. חזור על כל ניסוי לפחות שלוש פעמים לדיוק. תייג שבעה כוסות קלקר עם שם חומר הניקוי ואחוז הריכוז, החל מ- 0 אחוז בגביע הראשון לבקרה. הגדל את האחוז עם כל כוס עד שתייג את הגביע האחרון במאה אחוז. מלאו כל כוס במים וערבבו מספיק חומר ניקוי בכדי ליצור את הריכוז המסומן. הספל הראשון מחזיק רק מים ובספל האחרון יש רק חומר ניקוי.

תקע חורים בתחתית שבעה כוסות ריקות. תייגו כל כוס כך שתתאים לכל אחד מכוסות הניקוי וכוס מים אחת. מניחים 100 גרם אדמת עציצים בכל כוס ריקה, ומערבבים חמישה מיליליטר מתערובת הניקוי המתאימה. מניחים ארבע תולעים בכל כוס. מכסים כוסות אלה ברדיד אלומיניום ושומרים אותם באזור הרחק מאור שמש קר, חום או ישיר. חזור על שלבים אלה לשלושת חומרי הניקוי האחרים. בחמישה ימים, יש לשים לב למספר התולעים שעדיין חי בכל כוס. כל תולעי הביקורת צריכות להיות חיות. אם הם לא, חזור על הניסוי, אך שנה כמה מהשיטות שלך כדי להבטיח שהתולעים לא מתות מסיבות אחרות.

תרשים את התוצאות והסיק מסקנות על ידי קביעה אם חומרי הניקוי הירוקים אינם רעילים והאם ריכוז חומרי הניקוי משפיע על הרעילות. אתה יכול גם לנסות ניסוי זה עם צמחים, או מוצרים ביתיים שונים שעשויים להיות גם במים ששימשו לשימוש חוזר.