Vands tilstandsformer

Vands tilstandsformer

Udviklet afThomas Schønemann Eksperiment, Fysik/Kemi, Modellering, Naturfag, Udskoling, Undersøgelser

I skal undersøge opvarmning af vand, indsamle og behandle data, og til sidst lave en konklusion, der kan forklare fænomenet.

  • I denne undersøgelse skal I undersøge hvad der sker med temperaturen, når vand opvarmes og skifter tilstandsform.
  • I skal få erfaring med at aflæse måleudstyr præcist og samarbejde om tidsintervaller.

Opstart: Opret et fælles Google Doc / Word-dokument i jeres gruppe. Kopier spørgsmålene fra undersøgelsen og konklusionen herunder over i dokumentet, så I er klar til at notere undervejs.

Hypoteser: Før I starter, skal I lave en hypotese i jeres gruppe. Svar på følgende spørgsmål i jeres noter.

  • Hvad tror I, der sker med temperaturen, når vandet begynder at koge?

Materialer:

  • En konisk kolbe (250 ml)
  • Digitalt termometer eller datalogger med sensor
  • Stopur (fx telefon)
  • Koldt vand (gerne med isterninger)
  • Bunsenbrænder
  • Trefod med keramisk net
  • Stativ med stativklemme

Sikkerhed:

  • Langt hård og andre løse dele samles i nakken
  • Pas på dampen fra det kogende vand

Opstilling:

  1. Fyld koldt vand i kolben (gerne med isterninger).
  2. Læg det keramiske net på trefoden og sæt kolben ovenpå spændt fast i stativet.

Forberedelse: Hent skabelonen til Google Sheets eller Excel, og tast jeres målinger ind løbende under forsøget.

+ Google Sheets
+ Microsoft Excel

Udførelse:

  1. Mål temperaturen i bunden af kolben, og skriv målingerne ind i skemaet.
  2. Tilslut bunsenbrænderen og mål temperaturen hvert 30. sekund.
  3. Skriv målinger ind i skemaet og forsæt med at måle til vandet har kogt i 1 minut.
  4. Sluk bunsenbrænderen, og lad kolben køle af, mens I arbejder med jeres data.

Kopier nu jeres færdige talblok fra jeres regneark, og sæt den ind i GeoGebras regneark. Følg guiden herunder for at lave en lynhurtig regressionsanalyse og finde jeres formel.

(Her indsætter du din korte GIF, der viser, hvordan man markerer tallene i GeoGebra og klikker på regressions-knappen)

Nu skal I samle op på jeres resultater og koble dem til teorien. Svar på følgende spørgsmål i jeres fælles dokument:

  • Hvad viser jeres databehandling helt konkret om vands kogepunkt og energioptag? Brug specifikke tal fra jeres grafer i svaret.
  • Passede jeres hypotese med de faktiske resultater og den graf, I lavede i GeoGebra? Hvorfor/hvorfor ikke?
  • Forklar med jeres egne ord, hvordan jeres observationer hænger sammen med det, I har lært fra teorien om atomer, molekyler og tilstandsformer.
  • Hvilke usikkerheder eller fejlkilder var der i jeres undersøgelse? (Tænk f.eks. på varmetab til omgivelserne, upræcis tidsstyring eller unøjagtigt måleudstyr).

  • 2 lektioner (90 min)
  • 7. -9. klasse

  • At oversætte fysiske observationer temperatur og tid til digitale data.
  • At lave lineær regression eller grafisk behandling i GeoGebra.

FORBEREDELSE

  • Den største udfordring for eleverne i denne aktivitet er typisk at få formateret tidsformaterne korrekt i regnearket, eller at huske at bruge punktum i stedet for komma i GeoGebra.
  • Sørg for, at eleverne har adgang til Excel-arket, inden forsøget starter.
  • Mind eleverne om, at de i Trin 3 skal huske at bruge værktøjet “Beregneblok” eller “Bedste rette linje“.

UDFORDRINGER

  • I fysiklokalet: Hold øje med, at grupperne får fordelt rollerne i Trin 2. Én skal holde øje med stopuret, mens en anden taster direkte ind i computeren. Det forhindrer, at data skrives på løse lapper papir, der bliver væk.
  • Under konklusionen (Trin 4): Eleverne vil ofte opleve, at deres resultater afviger en smule fra teoribogen. Brug dette aktivt i klasserummet til at tale om fejlkilder (f.eks. varmetab). Det er vigtigere, at de kan forklare hvorfor grafen afviger, end at grafen er perfekt.

Hvis du vil følge med i alle gruppers grafer og regressioner live fra din egen computerskærm, kan du logge ind på din egen GeoGebra-profil, åbne vores skabelon og klikke på knappen “Opret opgave” (Create Lesson) øverst til højre. Så har du dit helt eget GeoGebra Classroom til timen!

Denne aktivitet er pædagogisk bearbejdet og digitaliseret af edbit.dk. Det oprindelige forsøg er inspireret af “Fra observation til teori” – Verdens Naturfag, Gyldendal.