گزارش کار جوشیدن آب بدون گرما 2

عنوان آزمایش: جوشاندن آب ،بدون گرما

مواد و وسایل مورد نیاز:

 

1 - سرنگ 50 سی سی(میلی لیتر)

 

2 - آب با دمای 40 درجه سانتی گراد

 

3 - نمک طعام

 

هدف آزمايش:
1 بیان رابطه حجم با فشار گاز (قانون بویل)

2 تعریف نقطه جوش و اثر فشار هوا بر روی آن.

3 معرفی خواص کولیگاتیو.

شرح آزمایش:

1 - درون سرنگ را تا نیمه آب 40 درجه سانتی گراد بریزید.

 

2 - با یک دست انگشت را بر روی دهانه ی سرنگ گذاشته و سرنگ را میگیریم(تا هوا وارد سرنگ نشود) سپس با دست دیگر پیستون سرنگ را به طرف بیرون بکشید.

 

توجه :"نقطه جوش"به دمایی گفته می شود که در آن فشار هوای بالای مایع برابر با فشار بخار مایع است.

 در حالت عادی به دلیل فشار هوا ، آب نمی جوشد. اگر آب را گرم کنیم ، مولکول های آب بخار می شوند و در نتیجه ی افزایش فشاربخار مایع، آب شروع به جوشیدن می کند. در این آزمایش با کشیدن پیستون حجم
هوای داخل سرنگ افزایش می یابد و در نتیجه فشار آن کاهش می یابد(قانون بویل) و جوشیدن
آب بر اثر کاهش فشار هوا رخ می دهد.
ممکن است قبل از کشیدن پیستون، هوای داخل سرنگ را کاملا خارج کنید و بعد پیستون را
بکشید. در این حالت، با کشیدن پیستون، در بالای سطح آب، خلاء ایجاد می شود و در اثر این خلاء
ابتدا گازهای محلول در آب سریع خارج می شوند و آب نیز شروع به جوشیدن می کند و از بخار آب
و گازهای خارج شده از آب، فضای خلاء پر می شود(گازهای زیادی مانند اکسیژن و کربن دی اکسید
در آب شیر محلول هستند).

می توانید دوباره پیستون سرنگ را به حالت اول برگردانید، گازها در آب حل شده و بخار آب سریع
از حالت گاز به مایع تغییر پیدا می کند. اگر هدفتان نشان دادن وجود گاز های محلول در آب است.

 

مشاهده:

 

الف - در این حالت با لمس بدنه سرنگ که دمای آن تغییر محسوسی نکرده میتوان دریافت که آب درون سرنگ بدون تغییر دما و در اثر"تغییر فشار" حاصل از به سمت بیرون کشیدن پیستون به جوش آمده است.

 

ب - با کشیدن پیستون سرنگ و ایجاد خلاء بالای آب ،حجم درون سرنگ افزایش یافته و فشار هوای بالای مایع در این حالت نسبت به فشار هوا قبل از کشیدن پیستون کاهش می یابد.

 

پ - با کاهش فشار هوای بالای مایع،فشار بخار مایع در دمای کمتری با فشار بالای آن برابر شده است و بنابراین آب درون سرنگ بدون گرما به جوش می آید.

 

ادامه آزمایش:

 

1 - پنجاه (50) میلی لیتر محلول سیرشده ی نمک سدیم کلرید(نمک طعام) در دما 40 درجه سانتی گراد تهیه کنید.

2 - درون سرنگ را تا نیمه محلول سیر شده نمک طعام بریزید.

 

3 - بایک دست سرنگ را گرفته و انگشت را بر روی دهانه آن بگیرید و با دست دیگر پیستون سرنگ را به سمت بیرون بکشید.

 

مشاهده 2 :

در این حالت محلول آب نمک به جوش نمی آید زیرا ذرات حل شده ی سدیم کلرید باعث کاهش فشار بخار مایع می شوند و درنتیجه با پایین کشیدن پیستون فشار بخار مایع با فشار هوای بالای پیستون برابر نیست و مایع به جوش نمی آید.

برای نشان دادن قانون بویل آزمایش های زیر را نیز می توان انجام داد:
1 . تکه کوچکی از بادکنك را جدا کرده و باد کنید. سپس داخل سرنگ قرار دهید. با کشیدن پیستون -
به تغییرات حجم بادکنك توجه کنید.

2  . جوشاندن آب با یخ و نشان دادن رابطه دما و فشار گازها: 24 میلی لیتر آب در حال جوش را به -
ارلن 254 میلی لیتری بریزید و  نشان دهید که دیگر نمی جوشد.
سریع درپوش ارلن را گذاشته و آن را وارونه کنید. یك قطعه یخ بر روی آن قرار دهید. با کم کردن
دمای گاز بالای آب، فشار کاهش می یابد و آب شروع به جوشیدن می کند.

 3 .  چند قطره آب داخل ارلن بریزید و با استفاده از چراغ بونزن آب را در - ارلن به جوش آورید.
سریع یك بادکنك در دهانه ی ارلن قرار دهید تا با بخارات آب پر شود. سپس بالن را در حمام آب و یخ قرار دهید. بادکنك به داخل بالن کشیده می شود. با کاهش دما، حجم گاز درون ارلن کم شده و بادکنك را به داخل
می کشد.

پ.ن: این آزمایش توسط دو تفر نوشته شده و این پست دوم می باشد.

پ.ن:گزارش کار های 2 توسط دونفر نوشته شده است

گزارش دوم روبت ماه

 مقدمه:

آیا ما که ساکنین کرۀ زمین هستیم موقع نگاه کردن به ماه همۀ بخش های آن را می بینیم. این درست است که ما فقط یک سمت ماه را رویت می کنیم و سمت تاریک ماه را نمی بینیم.

جمع آوری اطلاعات:

ماه تنها قمر سیارهٔ زمین است که با بازتاباندن نور خورشید، شب‌های زمین را کمی روشن می‌کند. ماه پنجمین قمر طبیعیِ بزرگ در سامانهٔ خورشیدی در میان ۱۷۳ قمر موجود در این سامانه است. قطرِ ماه حدودِ ۳٬۵۰۰ کیلومتر است. جوّ ندارد و در پهنهٔ آن دهانه‌های برخوردی درپیِ برخوردِ سنگ‌های آسمانی پدید آمده است.

قطر کرهٔ ماه یک‌چهارمِ کرهٔ زمین است و هیچ سیارهٔ دیگری در سامانهٔ خورشیدی، نسبت به اندازهٔ خود، دورگردی به این بزرگی ندارد.چگالی ماه چهارپنجم چگالی زمین است.

انسان‌ها از قدیم از کرهٔ ماه و چرخش منظم آن برای گاهشماری، به‌ویژه در کشاورزی، بهره می‌گرفتند. مسافران و دریانوردان نیز از نور و حضور ماه برای جهت‌یابی و ناوبری استفاده می‌کردند؛ ماه هم‌چنین در اسطوره‌های اقوام حضور زیادی داشته و در برخی فرهنگ‌ها حتی آن را به‌عنوان یک ایزد پرستش می‌کرده‌اند. گرانش (جاذبهٔ) ماه باعث به‌وجود آمدن جزر و مد آب‌های کرهٔ زمین می‌شود. گرانش کرهٔ ماه هم‌چنین باعث باثبات ماندن محور گردش زمین به دور خود می‌شود که درصورت عدم وجود ماه، انحراف محوریِ زمین مرتباً تغییر می‌کرد و این امر باعث آشفته شدن آب‌وهوا و فصل‌ها در زمین می‌شد.
 شرح آزمایش:

حال این سوال مطرح می شود که اگر ماه حرکت وضعی و انتقالی دارد، چگونه می تواند نیمه ثابتی از خود را پنهان نگه دارد؟ با نمایش توسط دو دانش آموز می توان آن را اثبات کرد.

یک دانش آموز را به عنوان زمین و یک دانش آموز دیگر را به عنوان ماه انتخاب و از آنها خواسته شد که جلوی کلاس و به کمک مربی، ایفای نقش کنند؛ سایر دانش آموزان به عنوان ناظران فضایی ، چگونگی حرکت ماه و زمین را می بینند.
از دانش آموزی که نقش زمین را ایفا می کند، خواسته شد که در جلوی کلاس، ثابت بایستد و از دانش آموزی که نقش ماه را ایفا می کند ،خواسته شد به گونه ای به دور زمین بچرخد که همیشه صورتش به سمت زمین باشد.
از دانش آموزی که نقش ماه را ایفا می کند خواسته شد به گونه ای به دور زمین بچرخد که همیشه صورتش به سمت دانش آموزان کلاس (ناظران فضایی) باشد .

مشاهده و توضیح:

حرکات را می توان به سه بخش تقسیم کرد:
۱- دانش آموز با نقش ماه، فقط حرکت انتقالی انجام دهد. پشت ماه توسط زمین دیده می شود.
۲- دانش آموز فقط حرکت وضعی انجام دهد. پشت ماه در این نوع حرکت نیز توسط زمین دیده می شود.
۳- دانش آموز در عین حرکت انتقالی به دور زمین، به دور خود می چرخد. جهت صورت ماه همواره به سمت زمین است. در این حرکت، پشت ماه دیده نمی شود که حرکت واقعی ماه نیز همین است(وضعی+ انتقالی)
پرسش و پاسخ:

۱-تحقیق کنید که چرخش واقعی ماه به دور زمین، مانند کدام حالت است؟ جواب:حالت الف. زیرا هر دو حرکت وضعی و انتقالی را دارد.
۲- چرا ما، همیشه فقط یک طرف ماه را می بینیم؟جواب:چون مدت زمان حرکت وضعی و انتقالی ماه ، برابر است.

جوشیدن آب بدون گرما

هدف آزمایش:
 جوشاندن آب بدون گرما

وسایل مورد نیاز:

سرنگ، نمک، آب
شرح آزمایش:
درون یک سرنگ بزرگ را تا نیمه آب می کنیم،و کمی پیستون را به عقب می کشیم تا کمی هوا 
وارد سرنگ شود.حال در پوش سنگ را روی آن قرار داده وپیستون را عقب می کشیم.مشاهده 
می شود آب درون سرنگ در حال جوشیدن است.اگر به آب نمک یا شکر اضافه کنیم این 
واکنش کمتر می شود.
تئوری آزمایش:
باتوجه به تعریف نقطه جوش(دمایی که فشار هوای باالی مایع با فشار بخار مایع برابر باشد)به 
دلیل اینکه با کشیدن پیستون فشار درون ظرف را کاهش می دهیم در نتیجه نقطه جوش پایین 
آمده وآب در دمای پایین تری به جوش می آید.و با افزودن نمک نقطه جوش آب باال رفته ونقطه 
انجمادپایین می آید.
نتیجه:
کاهش فشار هوای بالایی مایع باعث کاهش نقطه جوش آن شده وافزودن حل شونده ای به آب با 
توجه به ذراتش نقطه جوش آب را بالا می برد.

در آزمایش جوشاندن آب بدون گرما، در صورتی که به جای آب از آب نمک استفاده شود

در آزمایش جوشاندن آب بدون گرما، در صورتی که به جای آب از آب نمک استفاده شود

1) 

با کاهشِ حجمِ کم‌ترِ سرنگ و افزایشِ بیش‌ترِ فشار هوا نسبت به آب، آب نمک به جوش می‌آید.

2) 

با افزایشِ حجمِ بیش‌ترِ سرنگ و کاهشِ بیش‌ترِ فشار هوا نسبت به آب، آب نمک به جوش می‌آید.

3) 

با افزایشِ حجمِ کم‌ترِ سرنگ و کاهشِ بیش‌ترِ فشار هوا نسبت به آب، آب نمک به جوش می‌آید. 

4) 

با کاهشِ حجمِ بیش‌ترِ سرنگ و افزایشِ بیش‌ترِ فشار هوا نسبت به آب، آب نمک به جوش می‌آید.

آزمایش حرکت آب با گرمای دست

مقدمه
آیا گرما حجم مواد را تغییر میدهد؟ آیا تغییرات حجم می تواند باعث تغییرات فشار گاز های هوا شود؟
هدف
به دست آوردن رابطه ی بین فشار و دما در حجم ثابت
ابزار و وسایل مورد نیاز
بالون،پتاسیم پرمنگنات، لوله شیشه ای ضخیم بلند با مجرای نازک، در پوش بالن(چوپ پنبه سوراخ دار برای عبور لوله)

تئوری آزمایش
مویینگی(capillaity )یکی از پدیده های فیزیکی ناشی از نیرو های چسبندگی سطحی است.
مویینگی در واقع صعود یا نزول مایع در دو حالت می باشد. 
الف) هر گاه نیروی چسبندگی سطحی بین مایع و شیشه بیشتر از نیروی پیوستگی بین مولکول های مایع باشد مایع 
در لوله بالن می رود در این حالت لبه های بالن بالا می آید مانند آب.
ب)هر گاه نیروی پیوستگی بین مولکول های مایع بیشتر از نیروی پسبندگی سطحی بین مایع و شیشه باشد مایع در لوله پایین می رود مانند جیوه در این حالت لبه های بالن پایین می آید.
با گرم کردن هوای بالن ، جنبش مولکول ها بیشتر می شود و به دیواره و سطح مایع بیشتر برخورد می کنند. در نتیجه 
فشار هوا افزایش می یابد.
(افزایش حجم خود بالون در اثر گرمای دست بسیار ناچیز است)
در این آزمایش ، با وجود درپوش روی بالون گاز اجازه ورود یا خروج را ندارد(n ثابت) بدنه بالون تغییر حجم 
چشمگیری نشان نمی دهد (حجم ثابتv.) 
بنابراین طبق قانون عمومی گار ها ، با افزایش دما ، فشار داخل بالون از فشار هوای بیرون بیشتر می شود.
تنها راه به تعادل رسیدن دو فشار داخل و بیرون، فشار آوردن به سطح مایع و راندن مایع به داخل لوله موئین است 
که در نتیجه آن حجم گاز افزایش می یابد و فشار داخل بالن با فشار بیرون به تعادل می رسد.

دستور کار

مقدار 100 ML آب را به داخل بالن 500 میلی لیتری ریخته و مقدار کمی پتاسیم پرمنگنات به آن اضافه می کنیم.
لوله شیشه ای ضخیم و بلند با مجرای نازک را با احتیاط از سوراخ در پوش عبور داده و در پوش به همراه لوله را در دهانه بالن به گونه ای که دو سانتی متر از لوله ،داخل محلول قرار گیرد، گذاشتیم.
دو دست خود را در قسمت بالایی بالن (فاقد محلول) قرار می دهیم. بعد از مدتی محلول در لوله شیشه ای بالا می آید.

پاسخ به پرسش ها 
1-با قرار دادن دست در بالایی بالن، هوای داخل بالن گرم می شود با افزایش دما جنبش مولکول های گاز افزایش 
می یابد و در نتیجه فشار هوا ، در داخل بالن افزایش می یابد و این فشار به مایع درون بالن اثر کرده و مایع را در لوله مویین بالاتر می برد. مایع تا جایی بالا می رود که گرمای دست با دمای هوای داخل بالن یکسان شده و افزایش 
حجمی دیگر اتفاق نیافتد.
2-اگر دمای دست سرد تر باشد دمای داخل بالن کاهش یافته و فشار کم شده و مایع درون لوله پایین می آید.
3-در حجم ثابت بین فشار و دما رابطه ی مستقیم وجود دارد
نتیجه
از انجام این آزمایش نتیجه میگیریم که بین دما و فشار گاز ها رابطه ی مستقیم وجود دارد.

برسی تابش نور در دو نیم کره

نام آزمایش : برسی تابش نور خورشید در دو نیم کره 
مواد و وسایل آزمایش : تخته کائوچو،ماژیک،توپ پالستیکی،خلال دندان
شرح کار : روی تخته کائوچو،دایره ای را به اندازه قطر توپ میکشیم و جدا میکنیم،روی توپ
پالستیکی خط استوا، مدار راس السرطان و راس الجدی را رسم می کنیم و زاویه های 90-60-40-
23.5درجه را نیز به صورت مدار بر روی توپ وارد می کنیم و بعد همه آن ها را به طور دقیق بر 
روی تخته کائوچو نیز به همین ترتیب می کشیم سپس 4 نقطه A _B _C _D در موقعیت های مختلف وبرروی مدارهای مختلف اما زیر هم قرار می دهیم توپ را بر روی قسمتی که روی کائوچو بریده ایم.

می گذاریم و حاالت را بررس ی می کنیم . 
نقطه ای را به صورت دلخواه بر روی مدار راس الجدی می کشیم که  این نقطه نشان می دهد در نیم 
کره جنوبی که تابش نور مستقیم خورشید را دارد فصل تابستان است که در همین حالت در نیم کره شمالی فصل زمستان است اما زمین در حرکت وضعی خود از غرب به شرق می چرخد حال اگر ما نقطه A را که بر روی مدار راس الجد  رسم کرده ایم را با نقطه D که بر رو ی مدار 60 درجه شمالی است را با هم مقایسه کنیم می بینیم که در حالت A خورشید به طور مستقیم در حال تابش است و ظهر است اما در این حالت نقطه D( شهر مذکور)در آن زمان غروب است اما اگر در این حالت نقطه ای را که بر روی مدار23.5 درجه شمالی قرار دارد را با B مقایسه بکنیم 
می فهمیم که نقطه C در حال غروب است و شهر B که بر روی خط استوا است نسبت به شهرD و A دیرتر غروب می کند . 

نتیجه گیری:ما نتیجه میگیریم هرگاه نیم کره جنوبی از میزان نور  بیشتری برخوردار بود ، طول روز 
در آن جا بیشتر و طول روز کوتاه تر است ، پس در نیم کره جنوبی فصل تابستان است . در نیم کره 
شمالی که از میزان کمتری نور خورشید برخوردار است و طول روز کوتاه و شب ها بلند است.

رویت ماه

آیا ما که ساکنین کرۀ زمین هستیم موقع نگاه کردن به ماه همۀ بخش های آن را می بینیم. این درست است که ما فقط یک سمت ماه را رویت می کنیم و سمت تاریک ماه را نمی بینیم.

موضوع آزمایش: بخش قابل رؤیت ماه

هدف آزمایش: بررسی حرکت وضعی و انتقالی ماه و چگونگی پنهان ماندن نیمه ثابتی از ماه

وسایل و مواد مورد نیاز: وسایل و موادی نیاز ندارد. فقط استفاده از دانش آموزان به عنوان ایفای نقش ماه و زمین

ماه، قمر یا سیاره ای است که به دور زمین می گردد. ماه حرکت وضعی(چرخش به دور خود) و انتقالی(گردش به دور زمین) دارد. قمر زمین ازخود نوری ندارد و نورخورشید را دریافت و بازتاب می کند بنابراین،همواره نیمی از آن روشن و نیمه دیگر آن تاریک است.آیا تا به حال می دانستید که ما ساکنان زمین، نیمی از ماه را نمی بینیم و این نیمۀ پنهان، ثابت است؟

شرح آزمایش: این آزمایش توسط دو دانش آموز نمایش داده می شود.

یک دانش آموز را به عنوان زمین و یک دانش آموز دیگر را به عنوان ماه انتخاب و از آنها خواسته شد که جلوی کلاس و به کمک مربی، ایفای نقش کنند؛ سایر دانش آموزان به عنوان ناظران فضایی ، چگونگی حرکت ماه و زمین را می بینند.
از دانش آموزی که نقش زمین را ایفا می کند، خواسته شد که در جلوی کلاس، ثابت بایستد و از دانش آموزی که نقش ماه را ایفا می کند خواسته شد به گونه ای به دور زمین بچرخد که همیشه صورتش به سمت زمین باشد.
از دانش آموزی که نقش ماه را ایفا می کند خواسته شد به گونه ای به دور زمین بچرخد که همیشه صورتش به سمت دانش آموزان کلاس (ناظران فضایی) باشد .

نتیجه گیری:

حرکات را می توان به سه بخش تقسیم کرد:
۱- دانش آموز با نقش ماه، فقط حرکت انتقالی انجام دهد. پشت ماه توسط زمین دیده می شود.
۲- دانش آموز فقط حرکت وضعی انجام دهد. پشت ماه در این نوع حرکت نیز توسط زمین دیده می شود.
۳- دانش آموز در عین حرکت انتقالی به دور زمین، به دور خود می چرخد. جهت صورت ماه همواره به سمت زمین است. در این حرکت، پشت ماه دیده نمی شود که حرکت واقعی ماه نیز همین است(وضعی+ انتقالی)

پاسخ به سوالات:

۱-تحقیق کنید که چرخش واقعی ماه به دور زمین، مانند کدام حالت است؟ 

جواب:حالت الف. زیرا هر دو حرکت وضعی و انتقالی را دارد.

۲- چرا ما، همیشه فقط یک طرف ماه را می بینیم؟

جواب:چون مدت زمان حرکت وضعی و انتقالی ماه ، برابر است.

جهت یابی با استفاده از ساعت عقربه دار

جهت یابی با ساعت عقربه دار
1-هدف از انجام آزمایش:
در این آزمایش هدف آشنایی با جهت یابی در نبود امکانات
2-شرح آزمایش:
با کمک ساعت عقربه دار می توان راستای شمال جنوب را مشخص مرد.
ساعت خود را در مقابل چشمان خود نگه دارید و آن را طوری بچرخانید و به دست بگیرید 
نوك عقربه ساعت شمار به سمت خرشید گرفته شًد. در این حالت نیمساز زاویه بین عقربه
ساعت شمار عدد12برروی، ساعت راستای جنوب را مشخص می کند جهت مخالف آن
راستای شمال را نشان می دهد.
در هنگام تعییه راستای شمالی و جنوبی باید 12 برروی ساعت را به طرف خرشید گرفته نیمساز
زايیه بین عدد12 عقربه ساعت شمار راستای شمال را نشان می دهد.
یکی از نکاتی که بای توجه داشته باشیم  این است که اگر ساعت شما بر روی ساعتی غیر از ساعت
واقعی (زمانی که ساعت رسمی کشور را برای استفاده از روشنایی روز یك ساعت جلو می برند) تنظیم است باید
نیمساز زايیه بین عقربه ساعت شمار با عدد 21 یا همان 2 را در وظر بگیرید.