Содержание
Ах, сударыня свеча!. Большая Переменка
Размер шрифта:
Изображения:
16:23, 06 сентября 2019
Ольга Муштаева 2291
Столько разных свечек сделала своими руками Екатерина Посохова, ученица гимназии № 22 БелгородаФото: из личного архива Екатерины Посоховой
Ольга Муштаева
Статья
Ольга Муштаева
Статья
Какая свеча, на дворе же 21 век?! – воскликнете вы. «Не торопитесь!» – скажем мы вам. Даже в эру электричества, когда вдруг погаснет свет (брррр… вы тоже боитесь темноты?!), что вы тут же начнёте искать? Дайте‑ка угадаем, мобильный телефон, в нём же есть фонарик. Весьма сообразительно. Отличный помощник, вот только если свет включат быстро. Но, предположим, останетесь вы в кромешной темноте на пару часов? По старинке пойдёте искать с родителями верную, но позабытую, «палочку-выручалочку» – свечу. Хотя… не такие уж они и позабытые. Мальчишки и девчонки до сих пор обожают задувать горящие свечи на свои дни рождения.
А рукодельница Катя Посохова, ученица гимназии № 22 Белгорода, ещё и любит мастерить свечки (да, их можно самим сделать дома своими руками!) и дарить необычные подарочки родственникам и друзьям. Победительница Всероссийского детского конкурса научно-исследовательских и творческих работ «Первые шаги в науке» научит и вас, ребята, делать их. Кстати, назвала Катя свой большущий исследовательский проект (за помощь спасибо любимой маме и учителю начальных классов Светлане Амелиной) «Ах, сударыня свеча!»
Екатерина Посохова / Фото: Ольга Муштаева
Из чего, из чего же, из чего же…
…сделана свечка? Из чего их только не делают: воск, сало, парафин (вещество, похожее на воскоподобную смесь), глицерин… Но мы с вами остановимся на стеарине. Не пугайтесь, вещество с замысловатым названием совсем не придётся нигде искать, Катя научит вас его делать. «Ингредиенты» для него найдутся у каждой хозяйки.
Итак…
Нам понадобятся:
Хозяйственное мыло,
Уксусная эссенция (70 %),
Вода,
Нитка.
Приступим!
1. Аккуратно настрогайте ножом или натрите на тёрке половинку куска хозяйственного мыла. Положите получившуюся стружку в чистую консервную банку.
2. Налейте в неё воды так, чтобы она полностью покрывала мыльную стружку, и поставьте смесь на водяную баню (вы же помните, как она делается? Нужно всего лишь налить пол кастрюли воды и поставить поверх неё кастрюльку поменьше – в нашем случае мы взяли баночку). Время от времени помешивайте содержимое вашей баночки деревянной палочкой, чтобы мыло поскорее растворилось в воде.
3. Снимите растворившееся в воде мыло с огня и влейте в него уксусную эссенцию (70 %). Всплывшая на поверхность густая белая масса и есть нужный нам стеарин – полупрозрачная смесь нескольких веществ.
4. Когда смесь остынет, соберите стеарин с поверхности ложкой и переложите его в чистую посуду. Два-три раза промойте его водой и заверните в чистую белую ткань, чтобы впиталась лишняя влага.
5. Толстую витую нить, то есть фитиль, окуните в слегка подогретый расплавленный стеарин. Не торопитесь: пусть он затвердеет на фитиле. Опускайте ниточку (придётся повторить много-много раз, так что наберитесь терпения!) в стеарин до тех пор, пока на фитиле не «нарастёт» свечка нужной вам толщины.
Готовая свечка / Фото: из личного архива Екатерины Посоховой
И нитка превращается в…
…фитиль – ту самую специальную ниточку в самом центре, которую мы поджигаем, чтобы горела наша свечка. Как же сделать её? Легко! Возьмите белую хлопчато-бумажную нитку, аккуратненько сложите её несколько раз (если она совсем тоненькая, примерно 6–8), переплетите или скрутите.
Цветные превращения
А теперь сделаем разноцветную свечку. Кстати, её можно смастерить любой формы: квадратную, круглую, в форме сердечка, зверушки, цветочка, главное – чтобы дома нашлась подходящая формочка для заливки.
Нам понадобятся:
Обычная белая свечка,
Краситель,
Вода,
Лёд.
Поехали!
1. Приготовьте свечную массу, для этого просто возьмите обычную белую свечку и разделите её на несколько частей. Растопите её на водяной бане. Не забудьте только добавить немного красителя. Выбирайте любой цвет, какой вам только захочется.
2. Приготовьте будущий фитиль: скрутите нитку и закрепите её на дне формочки. Можно капнуть на неё растопленным воском и чуть-чуть подождать, пока капелька застынет. Имейте в виду: нужно постараться поместить фитиль в самую середину формы для свечи. Для удобства можно прикрепить нитку на карандаше или ручке, так проще переместить и закрепить её по центру.
3. Измельчите лёд в крошку. ВНИМАНИЕ! Попросите родителей помочь вам! Заверните лёд в ткань и постучите сверху по ней молотком.
4. Очень быстро, чтобы лёд не растаял, засыпьте его в форму с фитилём и тут же залейте горячей свечной массой. Всё! Осталось только подождать, пока смесь остынет, а после аккуратно вынуть свечку из формы.
Свечка готова! / Фото: из личного архива Екатерины Посоховой
На заметку!
Хотите сделать ароматическую свечку? Легко! Перед тем, как заливать расплавленную смесь в формочку, добавьте в неё несколько капель ароматизатора.
Полсотни огоньков и 3D свеча
Для конкурса Катя подготовила настоящую мини-выставку «Ах, сударыня свеча». Она сделала больше 50 свечек разных форм, цветов и запахов, и даже смастерила их из пчелиной вощины, в технике декупаж (то есть нанесла поверх рисунок) и гелевые с морскими ракушками, звёздочками, бусинками и цветами.
А вот такая свечка получилась у Кати на 3D принтере.
3D свечка, которую сделала Катя / Фото: Ольга Муштаева
Свеча горит в воде?
Постойте‑ка! Это не вопрос, а утверждение. Не верите? Тогда скорее вооружайтесь свечой, стаканом и водой. Итак, расплавьте немного конец свечки и укрепите её на дне стакана. После налейте в него воды так, чтобы свечка выглядывала из неё на 2–3 миллиметра. Зажигаем свечку и ждём. Совсем скоро выглядывающая из воды свечка сравняется с водой, но вот чудо – огонёк совсем не тухнет, он продолжает гореть «из воды».
Свеча горит в воде / Фото: из личного архива Екатерины Посоховой
Почему так происходит?
Окружающая свечку вода охлаждает расплавленный парафин, и получается, что свеча горит как бы в цилиндре. Как только он треснет (всё зависит от его хрупкости), вода тут же погасит пламя.
Рисунок-сюрприз
Хотите удивить своих друзей? Предложите им порисовать на обычном белом листе бумаги. Но, как вы уже наверняка догадались, совсем уж не на простом. Нарисуйте или напишите на нём заранее белой парафиновой свечой всё, что вам захочется. Вот Катя, к примеру, на своём самом первом эксперименте, аккуратненько вывела своё имя. Что ж, осталось только взять акварельные краски. Вот друзья удивятся, когда, раскрашивая лист, увидят ваше тайное послание.
Рисунок-сюрприз / Фото: из личного архива Екатерины Посоховой
Почему так происходит?
А всё из‑за того, что воск отталкивает воду. Поэтому места с восковыми контурами остаются белыми, а вот оставшаяся часть листа окрашивается в выбранный вами цвет краски.
Доказательство Фарадея
ВНИМАНИЕ! Будьте очень аккуратны. Следующий опыт проделайте только вместе с родителями.
Возьмите белый лист бумаги или картона. Зажгите свечку и… держа лист обеими руками, разместите его прямо над огоньком свечи. Нужно наполовину придавить пламя, но так, чтобы бумага не дотрагивалась до фитиля. Ух ты! Бумага совсем не загорается. Конечно, если подольше подождать, то она загорится. Но мы не будем её сжигать, а перевернём и посмотрим. На бумаге образовались чёрный круг и белый центр.
Опыт Фарадея / Фото: из личного архива Екатерины Посоховой
Почему так происходит?
Ещё в 19 веке известный физик-экспериментатор Майкл Фарадей доказал, что в пламени свечи есть сильно накалённая (то есть горячая) и слабо нагретая части. Условно он даже выделил 4 области (см. картинку). Самая горячая из всех – полоска 4, а вот самая холодная – вторая. Когда мы прижали листом пламя, четвёртая полосочка начала обугливать лист (именно в этой части он со временем и загорится), а вот холодная вторая оставила от себя белый след в центре.
Поднятие воды
«Мы налили в тарелку немного воды, зажгли свечу и снова накрыли её стаканом. Поставили свечку в тарелку с водой. К свечке прикрепили линейку, красной отметкой на которой отметили уровень воды в тарелке. Зажгли свечку. Ждали пока пламя разгорится. Аккуратно накрыли свечу стаканом, — рассказывает о проделанном опыте Катя. — Пока свеча горит, вода в стакане поднимается вверх. Через 15–20 секунд пламя свечи угасло, мы заметили характерный белый дым. Как только пламя свечи погасло, вода в стакане начала подниматься активнее. Затем подняли стакан вверх. По следу от воды на линейке заметили, на какой уровень поднялась вода в стакане, в нашем случае приблизительно на 5 см».
Свеча поднимает воду / Фото: из личного архива Екатерины Посоховой
Дело в том, что пламя свечи разогрело воздух в банке, а когда в ней закончился кислород, свеча потухла и воздух в банке начал остывать. Известно, что холодный воздух занимает меньше места, чем горячий и в банке создаётся понижение давления.
Это интересно!
Кто же изобрёл свечку? Вот загадка из загадок. Совсем не осталось никаких свидетельств о дате её «рождения». Но известно, что использовали эти яркие огоньки для освещения в далёком-предалёком прошлом, более пяти тысяч лет назад. А вот первые свечки, хоть и отдалённо, но напоминают наши сегодняшние (с фитильком!), придумали в Древнем Египте примерно в 3000 годах до н. э. Свечки египтяне мастерили из сердцевины особой травы – ситника, а факел – из вымоченной в животном жире сердцевины тростника. Свет, конечно же, нужен был всем, потому повсюду выдумывали свои разновидности свечей. К примеру, римляне придумали маканные. Назвали их так от слова «макать», ведь они макали скрученный папирус в раствор из жира.
Не забывайте!
— Никогда не оставляйте горящую свечу без присмотра, погасите её, даже если решили выйти из комнаты всего на минутку.
— Свечи нужно ставить в специальный подсвечник или на любую подставку из огнеупорного материала.
Ольга Муштаева
СВЕЧА ГОРЕЛА НА СТОЛЕ… | Наука и жизнь
Всего-то — чтоб была
свеча,
свеча простая,
восковая,
и старомодность
вековая
так станет в памяти
свежа.
Б. Ахмадулина. Свеча
Наука и жизнь // Иллюстрации
Открыть в полном размере
‹
›
Сначала люди использовали для освещения жилища лучины из смолистой древесины или пучки веток, пропитанных смолой, салом или маслом, а примерно в VI-VII веках до н.э. появились лампы, наполненные касторовым или оливковым маслом, в котором плавал фитиль из льна, пакли или камыша. Затем стали использовать дешевые, но сильно чадящие сальные свечи с фитилем и свечи из пчелиного воска, которые не коптили, издавали приятный аромат, но были дороги. Бездымные свечи из стеарина впервые предложил в 1825 году французский химик Эжен Шёврель, а летом 1837 года в России уже было создано Московское общество по производству стеариновых свечей, открывшее первый свечной завод. Попечителем завода император Николай I назначил графа Строганова; новое предприятие было освобождено от уплаты налога в казну на целых шесть лет.
Хотя свечи давно уже вытеснены электрическими лампами, они по-прежнему в ходу и создают праздничное настроение на Новый год, а порой выручают во время неожиданного отключения электричества. Купить свечи любого цвета, формы и назначения — не проблема. Но попробуем сделать своими руками сувенир — например, прозрачную свечу, горящую цветным пламенем. Сначала для самодельной свечи потребуется изготовить фитиль. Фитиль — это своеобразный капилляр, по которому расплав свечной массы попадает в зону горения. Фитили сплетают из хлопчатобумажных нитей. Восковые свечи должны иметь рыхло сплетенный фитиль из толстых волокон, для всех остальных свечей фитили делают из туго сплетенных нитей. Это связано с вязкостью свечной массы в расплавленном состоянии: для вязкого воска нужны широкие капилляры, а легкоподвижные парафин, стеарин и жиры требуют более тонких капилляров, иначе из-за избытка горючего материала свеча станет сильно коптить. Фитиль пропитывают растворами, содержащими натриевую селитру, например, такого состава: 8,5 г нитрата натрия и 30 г гашеной извести в 550 мл воды; или 1 г нитрата натрия и 1 г хлорида аммония в 700 мл воды; или 5 г нитрата натрия, 5 г хлорида аммония, 5 г хлорида кальция и 10 г буры в 500 мл воды. В этих растворах вымачивают подготовленные фитили, а потом их сушат.
Жировые свечи готовят так: растворяют 45 г алюмокалиевых квасцов и 45 г нитрата натрия в 200 мл воды на небольшом огне и добавляют небольшими кусочками при помешивании 500 г любого жира, нагревая смесь, пока весь жир не расплавится. При желании в свечную смесь можно добавить еще краситель, тогда «тело» свечи будет цветным. Полученный расплав заливают в форму (можно просто в цилиндр из картона или плотной бумаги) с натянутым по оси фитилем. Когда жидкая масса застынет, картон или бумагу разворачивают и вынимают готовую свечу. Она будет гореть без дыма и с небольшим потрескиванием из-за присутствия влаги и нитрата натрия.
Глицериновые свечи делают следующим образом: смешивают при нагревании 5 г желатина, 25 мл глицерина и 20 мл воды до получения прозрачного раствора, затем добавляют 2 г танина, предварительно растворенного в 10 мл глицерина при нагревании. Полученный раствор нагревают до кипения; появившаяся вначале муть постепенно исчезает. Раствор кипятят до тех пор, пока не испарится вся вода. Затем из полученной массы отливают свечи. Глицериновые свечи прозрачны, как стекло, горят спокойно и без дыма, не распространяя никакого запаха. Следует, правда, сделать оговорку: прочными глицериновые свечи получаются не всегда. По всей видимости, это зависит от качества танина.
Стеариновые и парафиновые свечи. Стеариновые свечи готовят из смеси 88 г стеарина, 10-20 г парафина и 2-6 г воска, а парафиновые — из 85-97 г парафина, 3-15 г стеарина или церезина. Смесь указанных компонентов растапливают при перемешивании и заливают расплав в хорошо отполированный внутри металлический цилиндр или форму с натянутым по оси фитилем. Когда расплав застынет, готовую свечу можно вытолкнуть из металлической формы круглым деревянным стержнем.
Восковые свечи имеет смысл делать дома, если у вас большой запас воска. Такие свечи делают способом «сучения»: фитиль натягивают горизонтально и равномерно облепляют его воском, размягченным в теплой воде. Когда заготовка достигнет нужной толщины, ее начинают катать по гладкой доске плоской дощечкой, чтобы придать будущей свече цилиндрическую форму. Затем свечу обрезают снизу и вытягивают ее верхушку.
Свечи с цветным пламенем. Чтобы добиться цветного пламени уже готовой свечи, надо ее расплавить, удалить фитиль и добавить в расплав соль, вызывающую появление окраски у пламени:
— для желтого пламени требуется добавка поваренной соли, нитрата натрия или хромата натрия;
— для красного пламени — добавка хлорида лития, хлорида стронция либо нитрата стронция;
— для зеленого пламени — добавка хлорида бария или хлорида меди;
— синее пламя получается, если ввести добавку стеарата меди.
Малорастворимый стеарат меди получают, смешивая водный раствор наструганного хозяйственного мыла с концентрированным раствором медного купороса. Выпавший осадок стеарата меди отфильтровывают через марлю и тщательно отмывают водой от примеси сульфата натрия, так как даже ничтожная примесь соли натрия дает желтую окраску пламени, которая «забивает» любой другой цвет.
После введения солей в расплав свечной массы и тщательного перемешивания свечу формуют заново, используя старый фитиль. Если свечи самодельные, то добавку, окрашивающую пламя, вводят уже на стадии получения свечной массы.
А вот два совета каждому, кто зажигает дома свечи:
— перед тем, как зажечь свечу, обмакните ее в соленую воду: свеча не будет оплывать а гореть станет дольше;
— если на верхнюю часть свечи надеть кольцо из алюминиевой фольги шириной 2-3 см, то расплавленная масса с нее не будет капать на стол, и продолжительность горения возрастет.
Литература
Фарадей М. История свечи. — М., 1980 г.
См. в номере на ту же тему
В. СВИРИДОВ — Зоркое око тьмы
Горящая свеча Эксперимент с поднимающейся водой
Этот пост может содержать партнерские ссылки. Это означает, что если вы нажмете и купите, я могу получить небольшую комиссию (бесплатно для вас). Пожалуйста, ознакомьтесь с моей полной политикой раскрытия информации для получения подробной информации.
106,1 тыс. акций
- Поделиться
- Твитнуть
Ваши дети будут поражены этим простым научным экспериментом с горящей свечой и поднимающейся водой. Этот эксперимент с поднимающейся водой научит ваших детей эффекту давления воздуха.
Эта горящая свеча в воде — один из тех научных экспериментов, которые кажутся магическими.
С помощью всего нескольких предметов и нескольких шагов вы можете продемонстрировать, как поднять уровень воды внутри чашки или кувшина, даже не прикасаясь к ним.
Приготовьте камеру, ваш ребенок будет потрясен этим удивительным научным экспериментом «Почему вода поднимается вверх»!
Горящая свеча Научный эксперимент с поднимающейся водой
Материалы:
- Тарелка с приподнятым краем или неглубокая миска
- Вода
- Свеча
- Зажигалка или спички
- Питьевой стакан или стеклянная банка
- Дополнительно: пищевой краситель :
1. Поместите свечу в середину тарелки или миски.
2. Дополнительно: если ваша свеча не может стоять сама по себе, используйте пластилин, чтобы помочь ей стоять вертикально.
3. Необязательно: Смешайте воду с пищевым красителем в отдельной емкости. Пищевой краситель помогает лучше видеть поднимающуюся воду.
4. Налейте подкрашенную воду в тарелку (примерно на 1 см в глубину).
5. Зажгите свечу зажигалкой или спичкой.
Если вы используете рабочий лист для эксперимента со свободной поднимающейся водой, вы можете попросить своего ребенка нарисовать на бумаге его предсказание того, что произойдет, если вы поместите стакан над свечой на бумаге.
6. Переверните стеклянную банку вверх дном и поместите ее над свечой.
7. Посмотрите, что происходит с водой, когда огонь все еще горит, и что происходит, когда огонь гаснет.
У вашего ребенка отвисла челюсть, когда вода поднялась, когда погасла свеча?
Моему так нравилось наблюдать за внезапным подъемом уровня воды в стакане, что мы повторяли эксперимент снова и снова, пока свеча не перестала гореть.
Не забудьте попросить вашего ребенка написать или нарисовать свое наблюдение на листе подъема воды! Затем читайте дальше, чтобы узнать, почему вода начала течь в банку после того, как свеча погасла.
Наука, стоящая за экспериментом с поднимающейся водой
Пусть ваши дети сделают обоснованное предположение (гипотезу!) о том, почему вода поднялась, когда погасла свеча, и почему свеча погасла в первую очередь.
Свеча погасла без нашего дуновения, потому что в ней закончился кислород. Пламя израсходовало кислород при горении, а поскольку свеча была заперта в стакане, оно быстро израсходовало доступный кислород. Без кислорода внутри стекла свеча не могла гореть.
Когда свеча еще горела, пламя нагревало воздух внутри стакана. Горячий воздух быстро расширялся и создавал более высокое давление воздуха внутри стекла, чем снаружи.
Чтобы восстановить равновесие, часть воздуха высокого давления внутри вышла из-под стекла. Возможно, вы видели крошечные пузырьки, вырывающиеся из-под стекла.
Когда пламя погасло, воздух внутри стекла остыл. Охлаждающий воздух сжимался, что, в свою очередь, снижало давление воздуха внутри стекла.
Как и раньше, когда воздух вырывался из стекла, чтобы сбалансировать давление воздуха внутри и снаружи стекла, теперь воздух хочет попасть внутрь. В результате воздух под высоким давлением снаружи стекла давит на воду, нагнетая воду в стакан.
Визуально мы можем видеть, как уровень воды поднимается до тех пор, пока давление воздуха внутри стакана не станет таким же, как давление воздуха снаружи стакана.
Science Extensions to Try
Какие переменные можно протестировать, чтобы увидеть, как они влияют на подъем воды?
- Используйте горячую или холодную воду вместо воды комнатной температуры. Имеет ли значение температура воды?
- Используйте свечу большего или меньшего размера. Имеет ли значение размер свечи?
- Используйте несколько свечей. Изменяет ли уровень воды увеличение количества свечей (и, следовательно, большее пламя)?
- Вместо воды используйте другую жидкость, например, уксус или молоко. Влияет ли тип жидкости на результат?
- Налейте больше или меньше воды в тарелку. Влияет ли количество воды на то, сколько воды попадет в стакан после того, как пламя погаснет?
- Смените стакан для питья на стакан большего или меньшего размера. Имеет ли значение размер стакана?
- Используйте стакан с более узким горлышком. Что вы наблюдаете?
Заключительные мысли об эксперименте с горящей свечой и поднимающейся водой?
Если ваш ребенок такой же, как мой, и хочет повторить этот эксперимент несколько раз, вы можете обнаружить, что свеча тут же погаснет. Если это произойдет, подуйте на стакан и помашите им в воздухе, а затем повторите попытку.
Происходит следующее: воздух в банке все еще истощен. Вы должны заменить кислород в стакане, прежде чем поставить его на свечу.
Надеюсь, ваш ребенок так же поражен научным экспериментом с горящей свечой и поднимающейся водой, как и мой!
ВАМ МОЖЕТ ПОНРАВИТЬСЯ:
- Научный эксперимент по подледной рыбалке
- Радужный эксперимент с плавающей водой
- Волшебные тающие кегли!
106,1 тыс. акций
- Поделиться
- Твитнуть
Эксперимент с поднимающейся водой — Волшебный научный эксперимент с водой
Эксперимент с поднимающейся водой: волшебный научный эксперимент с поднимающейся водой.
- Возраст: дошкольный, подготовительный, детский сад, начальная школа
- Сложность: легкая
- Обучение: STEM, давление воздуха, закон идеального газа, закон Чарльза
Знаете ли вы, что можно заставить воду подниматься, не касаясь ее?
Нет, это не магия. Это наука. Удивительно простая наука на самом деле. Этот научный эксперимент собирается за считанные минуты, но он увлечет ваших детей.
Вот как провести эксперимент с поднимающейся водой, просто магия стекла и свечи.
Что в этом посте?
- Эксперимент по восходящей воде
- Средства для вашего стекла и эксперимента по стеклянной и свечам
- Как провести эксперимент по восходящей воде
- Безопасность
- Очистить
- Как работает эксперимент по восходящей воде
- .
- Физический компонент
- Общая картина
- Что дети должны вынести из этого научного эксперимента?
- Helpful Definitions
- Conservation of Matter
- Charles’s Law
- Ideal Gas Law
- The Scientific Method
- Ask a Question
- Observe
- Hypothesis
- Experiment
- Results
- Analysis
- Follow Up
- Научный эксперимент с волшебной водой
- Инструкции по эксперименту с поднятием воды для бесплатной печати
- Расположение водного эксперимента
- Материалы
- Инструменты
- очаровательный! Это требует помощи взрослых, но взрослые тоже будут в восторге.
Принадлежности для вашего эксперимента со стаканом и свечой
Вам нужно всего несколько предметов, чтобы этот волшебный эксперимент с водой STEM заработал. Вот что вам нужно собрать:
- Стеклянная или банка
- Небольшая общая свеча
- неглубокая блюда
- Water
- Пищевая окраска (необязательно)
- Матчи или более светлый
Как мы не сможем начать. помните, что взрослый должен присутствовать для этого эксперимента. Мы используем огонь, который может быть опасен, так что будьте умнее.
Шаг 1: Возьмите желтоватую тарелку и наполните ее водой. Вам нужно ровно столько, чтобы покрыть дно.
Шаг 2: Если хотите, добавьте в воду пищевой краситель. Это просто облегчает просмотр и доставляет удовольствие, поэтому совершенно необязательно.
Шаг 3: Поместите маленький обет в середину тарелки.
Шаг 4: Зажгите свечу, затем быстро поставьте пустой стакан над пламенем, касаясь воды. Теперь подождите, пока свеча догорит.
Шаг 5: Смотрите, как вода поднимается в стакан!
Безопасность
Совет номер один по безопасности – будьте осторожны с пламенем! Этот эксперимент должен проводиться как минимум под присмотром взрослых. С детьми младшего возраста, такими как дошкольники, это должен быть эксперимент под руководством взрослых.
В этом задании STEM также используется стекло, поэтому стоит быть осторожным, если оно упадет или разобьется.
Очистка
Очистка для этого действия довольно проста. Медленно снимите бутылку со свечи.
После того, как бутылка погаснет, осторожно задуйте свечу. Дайте свече остыть (или попросите ее принести взрослого), выньте ее из тарелки и слейте воду в канализацию. Вот и все!
Больше мероприятий!
Как работает эксперимент с поднимающейся водой
Это довольно крутой эксперимент, но важно поговорить о том, что на самом деле заставляет его происходить. Забавно говорить, что это волшебство, но, как говорят мне мои дети, «так лучше». Это наука».
Наука
В этом эксперименте есть два основных компонента, которые заставляют воду подниматься: физический компонент и химический компонент. Эти два компонента работают вместе, чтобы этот эксперимент состоялся.
Химикат Компонент
При горении свечи происходит химическая реакция. Пламя сжигает как парафин (свечной воск), так и кислород под стеклом. Эта реакция использует кислород и в результате создает воду и углекислый газ. Кислорода сжигается в два раза больше, чем образуется углекислого газа, поэтому объем воздуха в стекле уменьшается.
(Обратите внимание, что общее количество материи в банке остается прежним. Об этом говорит закон сохранения материи. Но некоторые молекулы больше других и занимают больше места по объему.)
Физический компонент
Физическая составляющая объясняет, почему уровень воды в стакане не поднимается, как только свеча накрывается. Свеча нагревает воздух, и это увеличивает объем воздуха внутри стакана.
Когда свеча догорает (потому что весь кислород израсходован), температура быстро падает. Это снижение температуры означает, что объем также уменьшается, что позволяет воде подниматься, чтобы заполнить это пространство. Это называется законом Шарля.
Закон Шарля говорит нам, что отношение объема к температуре должно оставаться неизменным, поэтому, если одно падает, другое тоже падает.
Общая картина
Эти две части эксперимента работают вместе. И изменение объема, и температура также влияют на давление в созданной нами системе. Когда температура уменьшается (физическая составляющая) и уменьшается размер вещества (химическая составляющая), давление газа внутри стекла также уменьшается.
Более низкое давление внутри означает, что вода также может подниматься. Это объясняется законом идеального газа .
Идея атмосферного давления может быть немного сложной для понимания маленькими детьми. Это не то, что они могут ясно видеть, так что это имеет смысл. Но они могут понять, что что-то меняется в размере, другими словами, когда меняется объем.
Если воздух внутри стакана занимает меньше места, имеет смысл заполнить это пространство водой и подняться внутрь стакана.
Что дети должны вынести из этого научного эксперимента?
Насколько я понимаю, здесь мы рассмотрели много более сложных концепций. (И не волнуйтесь, ниже я привел определения терминов, чтобы помочь вам.) Действительно ли я ожидаю, что маленькие дети поймут и запомнят все это?
Нет. Я имею в виду, было бы круто, если бы они это сделали. И некоторые могут. Но на самом деле суть этой науки не в этом. Цель этих объяснений состоит в том, чтобы вы, как воспитатель, могли быстро понять причину этого проекта и интерпретировать ее для своих детей.
Вашим детям будет полезно увидеть эти эксперименты. Даже если они не полностью понимают детали, этот опыт помогает им лучше понять, как устроен мир вокруг них. Это строит их научную базу.
Словарь помогает и детям. Во-первых, он дает новые слова, которые всегда полезны для навыков общения. Но я думаю, что более важно то, что это демистифицирует науку в более позднем возрасте. Когда мы становимся старше, наука может ощущаться как совершенно новый язык, и это может быть очень пугающим. Однако, если мы столкнулись с этими терминами, это менее страшно. Мы можем не знать точно, что они означают, но мы знаем, что слышали их раньше. Это помогает детям чувствовать, что наука принадлежит им. Потому что это так.
Полезные определения
Вот несколько полезных определений эксперимента с поднимающейся водой.
Сохранение материи
Закон сохранения материи гласит, что материя не разрушается и не создается. Он может менять формы, но общая сумма остается прежней.
Закон Шарля
Закон Чарльза говорит нам, что объем газа прямо пропорционален температуре газа. Например, при уменьшении объема снижается температура.
Закон идеального газа
Закон идеального газа описывает условия, в которых находится газ, и то, как эти условия будут отличаться друг от друга. Давление газа, умноженное на объем, всегда будет равно числу молей, умноженному на температуру и постоянную закона идеального газа.
Научный метод
Поскольку для проведения этого эксперимента с детьми требуется взрослый (пожарная безопасность!), самое время обсудить научный метод! Вот пример того, как это может выглядеть в этом эксперименте STEM.
(И не забудьте усвоить все жизненные уроки, связанные с научным методом, здесь: Beyond the Science – What Kids Are Really Learning.)
Задать вопрос
Спросите своего ребенка, что он думаете, что произойдет, когда мы поставим стакан на свечу? Здесь важно выслушать и дать им подумать. Ни один ответ не является слишком далеким или неправильным на этом этапе.
Наблюдение
Этап наблюдения является ключевым в любом эксперименте, но обратите внимание на его компоненты. Что они в них замечают? Как они обычно себя ведут? Что они уже знают о них?
Гипотеза
Сузьте круг возможных ответов и выберите один или несколько исходов, которые вы считаете наиболее вероятными. Это ваша гипотеза.
Эксперимент
Время провести эксперимент! Поощряйте своих детей продолжать наблюдать за тем, что происходит. (В этом конкретном наблюдении зрение будет ключевым моментом, на котором следует сосредоточиться. Возможны некоторые прикосновения, конечно же, следите за пламенем. И вы можете поощрять обоняние и слух для практики.
Результаты
Что они наблюдали? Настало время им рассказать вам все, что они могут, о том, что только что произошло.
Анализ
Здесь мы делаем выводы и применяем полученную информацию. Они думают, что так будет всегда? Как результаты соответствовали или отличались от их гипотезы?
Продолжение
Реальные эксперименты всегда вызывают больше вопросов. Что ваш ребенок хочет попробовать дальше? Что бы они изменили в эксперименте? Больше воды в тарелке что-то меняет? Могут ли они попытаться высосать всю воду? Изменит ли результат добавление другой жидкости?
Даже если вы не можете реализовать какие-либо из их дополнительных идей для экспериментов, стоит подумать о том, как исследовать больше. Кроме того, удивительно весело слышать все идеи, которые есть у детей.
Научный эксперимент с волшебной водой
Это отличный эксперимент, который можно повторять снова и снова. Это быстро, дешево и весело. Это обязательно!
Давайте найдем для вас следующее интересное занятие!
Бесплатные печатные инструкции по эксперименту с поднятием воды
Материалы
- Неглубокая тарелка
- Вода
- Стекло
- Вотив
- Пищевой краситель (по желанию)
Инструменты
- Зажигалка или спички
Инструкции
- Наполните неглубокую посуду водой так, чтобы она покрыла дно. Добавьте пищевой краситель. (опционально)
- Поместите обет в середину тарелки.
- Зажгите вотивную свечу.
- Поместите стакан вверх дном над свечой.
- Подождите, пока догорит свеча, и наблюдайте, как поднимается вода!
Примечания
Безопасность
Это научный эксперимент, который требует наблюдения и помощи взрослых.