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esperienze della classe 3a

Calore e temperatura

L’acqua si riscalda e …

 

     Avevamo a disposizione un fornello elettrico (che usa solo la maestra), una pentola, una caraffa, un termometro e dell’acqua.

Abbiamo misurato la temperatura dell’ambiente: il termometro alla parete segnava 20°.

Siamo andati a prendere acqua dal rubinetto in bagno e l’abbiamo messa, un po’ nella caraffa e un po’ nella pentola che poi abbiamo messo sul fornello acceso.

L’acqua misurava 16° .

Marialuisa ha detto che secondo lei , dopo un po’ l’acqua della caraffa sarebbe stata a 20° come la temperatura della stanza; infatti aveva ragione.

Abbiamo aspettato alcuni minuti e abbiamo introdotto il termometro nella pentola. Era difficile leggere la temperatura perché si appannava tutto.

Misurava 60° e si sollevava una nuvoletta di vapore. Dopo un po’ il termometro ha raggiunto i 100°.

 Abbiamo aspettato ancora ma non andava più su. Abbiamo coperto la pentola con un coperchio e quando la maestra l’ha sollevato, era tutto bagnato e cadevano goccioline d’acqua. Il vapore aveva cercato di uscire ma non ci era riuscito e si era di nuovo trasformato in acqua.

Come si comporta il ghiaccio?

La maestra ha portato a scuola quattro pezzi di ghiaccio di misure diverse. Aveva fatto     congelare acqua in recipienti di grandezze differenti.

Domanda: in aula, sul tavolo, i quattro pezzi di ghiaccio si scioglieranno contemporaneamente?

Abbiamo aspettato e osservato.

Risposta: più il ghiaccio è grande, più tempo impiegherà a sciogliersi. Dipende dalla grandezza e dalla forma.

Noi avevamo indovinato!

 

Altra domanda: e se ho tre ghiaccioli uguali, come quelli che si mettono nelle bibite, ma li metto in posti diversi, per esempio 1 sul tavolo, 1 sul termosifone tiepido, 1 in mano a un compagno, quale si scioglierà prima?

Abbiamo provato e la risposta è che: in mano a Joco si è sciolto subito, sul termo in pochi minuti, sul tavolo in più tempo.

DIPENDE DALLA TEMPERATURA!

 

 

ABBIAMO USATO IL TERMOMETRO PER MISURARE LA TEMPERATURA

 

Messo in mezzo ai ghiaccioli, il termometro segnava 0°.

L’aria della stanza  misurava 24°.

Nell’acqua prodotta dai ghiaccioli appena sciolti segnava 5°.

0 gradi  Celsius rappresentano la temperatura del ghiaccio.

100 ° C rappresentano la temperatura dell’acqua quando bolle.

 

Nel termometro, il mercurio (o il liquido colorato) scende lungo la colonnina graduata quando è al freddo, mentre sale quando viene messo in un posto più caldo.

La scala graduata serve per indicare  ( in gradi centigradi o Celsius) la temperatura calda o fredda dell’aria nell’ambiente in cui ci troviamo o la temperatura di un corpo o di un oggetto.

Lo 0 indica la temperatura alla quale l’acqua comincia a gelare. Le temperature inferiori allo 0 vengono indicate con il segno -; quelle superiori allo 0 vengono indicate con il segno +.


LA MAPPA DELLE TEMPERATURE

Ci siamo divertiti a registrare la temperatura di diversi punti della nostra aula. Qualcuno pensava che il termometro segnasse dappertutto la stessa temperatura, altri erano dubbiosi.

Abbiamo disegnato nel quaderno la mappa dell’aula e registrato le temperature lette in 14 punti diversi della stanza.

- Abbiamo scoperto che la temperatura varia, anche di molti gradi, da un punto   all’altro.  

- Le temperature non sono tutte uguali.

- A seconda della posizione, cambia.

- Dove c’è più caldo, la temperatura si alza.

- E’ sembrato strano che sotto il banco di Francesca segnasse 18°, poggiato su carta    e, sotto il banco di Giulia, poggiato direttamente sul ripiano di metallo, segnasse 21°.     

  - Forse dipende dal fatto che il banco di Francesca è vicino alla portafinestra da dove entrano spifferi di aria fredda.

- Se sposti il termometro, la temperatura può cambiare.

- Verso la parete esterna, con le finestre, la temperatura è più bassa.

- Vicino alle aperture, c’è dispersione di calore.

- Noi contribuiamo a scaldare la stanza perché il nostro fiato è caldo.

- In alto le temperature erano maggiori perché il caldo va in su.


Osserviamo dei cibi.

Cosa succede se li scaldiamo?

La maestra ha versato acqua calda in tre bacinelle e, in ognuna, ha messo due vaschette di alluminio con dentro le seguenti sostanze:

 BURRO, ZUCCHERO, FORMAGGIO, MIELE, MARMELLATA, CIOCCOLATO.

 

Abbiamo provato a prevedere quello che sarebbe successo.

o       Alessandro: secondo i miei calcoli e le mie conoscenze, il formaggio e il cioccolato si scioglieranno un po’, il burro del tutto.

o       Chiara: il cioccolato è solido, lo zucchero polveroso, il miele lucido e gelatinoso come la marmellata. Penso che il cioccolato non si scioglierà, il burro sì, lo zucchero in parte.

o       Marialuisa: il cioccolato è fondente e duro, il formaggio un po’ morbido, il burro si sta già sciogliendo; sembra duro ma non lo è. Lo zucchero ha piccoli granelli come batuffolini, la marmellata sembra “pacciolosa”. Per me la cioccolata sarà l’ultima a sciogliersi, il burro il primo.

o       Joco: il cioccolato è solido e grosso, il formaggio è tagliato a fettine sottili, il burro è grande e secondo me non si scioglierà.

o       Angelica: il burro si sta sciogliendo ancora prima di essere messo nell’acqua calda.

o       Sara: il miele è appiccicoso e comincia a sciogliersi; quando ho messo il dito sul burro, è sprofondato e quando l’ho tolto era un po’ unto; la cioccolata è dura.

o       Mattia: marmellata e miele rimarranno sostanze appiccicose, lo zucchero non si scioglierà ma rimarranno dei pezzetti attaccati, il cioccolato è duro ma con il calore dell’acqua si scioglierà.

 

Abbiamo osservato per circa mezz’ora quello che succedeva nelle vaschette.

La maestra ha aggiunto ancora acqua calda perché si stava raffreddando.

Ecco le nostre osservazioni.

Ø      Alessandro: lo zucchero non si è sciolto. Penso che ci vorrà più tempo. Il miele ha cambiato forma.

Ø      Chiara: il burro, come sapevamo tutti, si è sciolto. Lo zucchero si è  “aggrumato” e il formaggio, beh, si è lucidato!

Ø      Marialuisa: il miele è diventato liquido, il cioccolato si sta sciogliendo pian piano, il burro in un minuto si è sciolto, il formaggio è come morto.

Ø      Joco: lo zucchero non si vuole sciogliere; la marmellata fa il succo, come il miele; col calore la cioccolata diventa più bassa.

Ø      Sara e Angelica: il burro si è sciolto e forse evaporerà.

Ø      Mattia: ho verificato che ci sono state delle trasformazioni. Il ciocclato si è sciolto sui bordi, il formaggio è diventato lucido e appiccicoso. Se togliessimo i cibi dall’acqua e li mettessimo in freezer, diventerebbero di nuovo duri ma con un’altra forma.

Ø      Nicolò: quando la maestra Vanna ha messo la cioccolata nell’acqua calda, ho potuto osservare veramente: il cioccolato è grosso, perciò si scioglie con difficoltà. Nello zucchero i granellini si sono un po’ attaccati.

Ø      Simone P.: lo zucchero non ha avuto nessuna evoluzione; la marmellata sta colando.

Ø      Davide O.: il miele si è sciolto e si è attaccato alla vaschetta.

Ø      Marco: lo zucchero è diventato appiccicoso e si formano dei grumetti.

Ø      Matteo: mi ha colpito il burro che, in pochi secondi, si è sciolto completamente. Penso che se avessimo messo le stesse sostanze sul fuoco, il cambiamento sarebbe stato diverso.

Proviamo a mettere le vaschette con i cibi in frigo. Molti pensano che le sostanze che si sono ammorbidite si induriranno, ma in forma diversa da quella originaria. Prenderanno la forma del fondo dello stampino.

Verifichiamo:

Il burro si è solidificato; al tatto è liscio e scivoloso.Non ha più la forma di prima.

Il cioccolato era un cubetto e ora si è abbassato e allargato.

Il miele è più denso.

Concludiamo che ogni prodotto ha le sue caratteristiche e la stessa regola non vale per tutti. Il calore fa trasformare molte sostanze.

Forse, però, maggior calore avrebbe prodotto trasformazioni diverse.

Lo zucchero non si è sciolto, ma cosa succede se lo mettiamo sul fuoco? Se, cioè, aumentiamo il calore?

Veronica: Il giorno dopo la maestra è arrivata a scuola con una larga padella e ci ha portato in mensa.

Ha versato abbondante zucchero nella padella e l’ha messa sul fornello acceso.

Lo zucchero pian piano si è sciolto ed è diventato trasparente e poi marrone.

Tolto dal fuoco, si è solidificato.

Non si può farlo ritornare zucchero a granelli come era prima.

Chiara: prima era colante, liquido e bianco, poi è diventato marrone chiaro e poi duro.

Giulia B.: lo zucchero è diventato molle, poi marrone: è diventato caramello.

È cambiato!

Martina: sembra una pozzanghera di vetro.

Marco: dopo un po’ si è solidificato.

Simone P.: è diventato una sostanza marrone, irriconoscibile; sembra unta, come olio bruciato.

Giulia C.: è diventato liquido e trasparente.

Davide R.: è diventato duro come vetro cristallizzato. La maestra ha aggiunto mandorle e pinoli e l’abbiamo mangiato.

Francesca: la maestra ha verificato che, con più calore, anche lo zucchero cambia. Diventa liquido e, quando si raffredda, si solidifica. Non torna più zucchero!