简单的冷热水PK,小实验大发现!暑假在家陪娃越玩越聪明

简单的冷热水PK,小实验大发现!暑假在家陪娃越玩越聪明

首页休闲益智爱上戳气球更新时间:2024-07-29

想了解儿童艺术科学启蒙,记得关注我,HandyKid。我们会介绍孩子喜欢的趣味科学小实验、创意手工教程等,和你一起给孩子更优质的家庭教育!

如果有人问道,“冷水和热水同时放冰箱,哪个先结冰?”

你会不会觉得提问者傻了,当然是冷水先结冰了。

还记得自己小学时看到这样一个科普问题,赶紧装了两杯水放进冰箱里。妈妈在一旁心疼冰箱会不会故障啥的。

试了好半天,刚开始经常开关冰箱门查看进程,冰箱冷气跑太快。不过是看见冷水先结出浮冰,等出去玩了一圈回来,冷热水都已经冻住了

热水有时真的会比冷水结冰更快,不过并非所有时候。

历史上有众多大科学家,如亚里士多德、培根和笛卡尔等等,都对类似现象有描述,但是没能给出完美的解释。

甚至现代科学家们面对这样一个“简单”的问题,也仍然存在着争议。

简单又复杂的物质——“水”,我们对它的性质了解还是太少。但有一点是肯定的,科学不能“想当然”,实验才是检验真理的最终标准。

憨弟分享几个关于冷热水的亲子小实验,让娃能够亲自探索真理。不过热水有危险,家长要注意噢!


奔跑的色素

先来个简单的开胃小菜。

准备材料:3个杯子,色素,温度不同的水——热水、室温、冰水

给三个杯子标上标签,用了接近100度的热水,40度温水,0度冰水。我们可以看见冰水这杯子表面起了一层水雾,嗯太热了。

向杯子中分别滴入2滴食用色素,看看会发生什么!

这是因为热水的水分子运动速度比较快,热水的水分子能够较快地跑到墨水中,与墨水融合。

我是这样跟小七七讲,热水相当于是吃饱饭的人,浑身充满了能量,所以它能很快地和墨水融合到一起。而冰水就是饿了好久,运动起来慢慢的呆呆的,所以它和墨水的融合就最慢。

想想看,我们扭伤时,是要用热水袋热敷呢,还是冰敷呢


冷热水分层or对流

准备材料:4个杯子,冰水和热水,塑料片,搅拌棒,食用色素。

其中2个杯子装满冰水,另2个杯中装满热水。可以看见我们冰水杯子表面有一层水雾。

蓝色冰水在上,红色热水在下!

将塑料片盖在蓝色冰水杯上,慢慢翻转,然后盖在红色热水杯上。

蓝色热水在上,红色冰水在下!

将塑料片盖在蓝色热水杯上,慢慢翻转,然后盖在红色冰水杯上。

见证奇迹的时刻到了▼

为什么会这样呢?

这是由于冷水的密度比热水大。冷水中分子之间的距离更近,所以造成了密度差异。

冷水在上面时,密度大的冷水混入热水中,导致两部分液体混合到了一起。但热水在上面时,密度大的液体已经在下方,所以两部分液体不会混合。

让娃开动脑洞想想看

把一个装满冰水的气球,放入温水中,它会上浮 还是 下沉?


敏感的气球

准备材料:玻璃瓶,盆子,热水和冰水,气球,隔热手套

注意,别用沸水,容易炸裂瓶子。摸热水的瓶子时,用隔热手套或者抹布,别烫着咯。

1、瓶中装热水,1分钟后倒掉

2、瓶口套上气球

3、在盆中装满0度冰水

让气球向瓶内鼓起的方法Get了,还记得让气球向瓶外自动吹气变大的方法么?

憨弟小小提示一下,白醋 小苏打


酒精温度计

准备材料:滴管,色素,酒精,气球,长吸管,橡皮筋,塑料瓶,剪刀,小碗,笔

1、倒一大瓶酒精,在酒精中滴入色素,混合均匀。瓶内装半瓶红色酒精,再额外留一小碗。▼

2、气球去掉气球嘴后扎在塑料瓶口,用橡皮筋固定。▼

3、在气球中央戳一个很小的孔,将吸管插入,直到吸管末端淹没在酒精液面下。

4、用滴管往吸管内滴红色酒精,使其液面超出瓶口约1/3高度。

注意⚠️:如果吸管液面不能保持高水位,那就重新更换一个气球。在气球中央切一个更小的孔。

现在温度计完成啦,需要对它进行校准,这样它才能告诉我们测量出的温度数值。

5、将瓶子放入冰水中,静置3~5分钟,用油性笔标记吸管内酒精的水位。

6、同样的,用热水重复上一步。

7、校准后,恢复室温的“温度计”就可以用啦,把它放在阳光直射的窗口,看看每天温度的变化。


为什么会这样呢?

温度计利用的是酒精热胀冷缩的原理,大多数物体受热以后会膨胀,在受冷的状态下会缩小。

如果只是把酒精放在瓶中,当温度发生变化时,它的液面变化不明显,可能观察不到。但吸管内的空间较小,即使酒精较小的体积变化,也会对液面高低产生较明显影响,便于我们观察。

以下内容适合初高中孩子

因为瓶口封上了气球,瓶内空气与外界隔绝。酒精受热膨胀后,挤压瓶内空气,导致瓶内空气压强增大,而外界大气压不变。因此瓶内的气压将吸管内的液柱压得更高。(过程中瓶内空气本身也会受热膨胀,导致压强增大)

可表示为:

瓶内液面压强↑ = 原吸管液面压强(大气压) 吸管液柱产生的压强↑

◆ ◆ ◆ ◆ ◆

这些DIY项目可是亲密陪伴的好工具,在爸爸妈妈用心陪伴下,培养孩子对科学的兴趣,提高动手能力和创造力。

期待娃们打卡咯!


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