לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי
נושא :מדעי החומר – תהליכי שינוי בחומרים/כיתה ד'
מה קורה למים כשמחממים אותם?
אתגר .1הניחו טיפת מים על האמה ופזרו אותה לאורך האמה. .2איזו תחושה מרגישים ביד? .3לאן נעלמה טיפת המים כעבור מספר דקות? .4תנו דוגמאות נוספות מחיי היומיום המציגות אותה תופעה
מה נחקור? נצפה בשינויי הטמפרטורה של המים במהלך חימום. נעקוב אחר השינוי במצב הצבירה של המים במהלך החימום.
לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי י
ציוד וחומרים
טאבלט אינשטיין +או לאבמייט איינשטיין+
חיישן טמפרטורה
כוס כימית 250מילילטר
סרגל למדידת גובה המים
מי ברז
פלטה חשמלית /גזיה /כהליה וחצובה
העמדת הניסוי .1הפעילו את טאבלט אינשטיין +או לאבמייט איינשטיין+ .2לחצו על תוכנת ה) MiLAB- .3הגדירו את מערך אוגר הנתונים
)
לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי י
מערך אוגר הנתונים טמפרטורה קצב הדגימה:
כל שנייה
משך הדגימה:
6דקות ( 360שניות)
רגע לפני... כיצד ישתנה מצב הצבירה של המים? האם הטמפרטורה שתימדד בכוס עם המים תעלה /תרד/לא תשתנה? ציירו את עקומת הגרף שהנכם משערים שתתקבל.
טמפרטורה
זמן
לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי י
ביצוע הניסוי .1חברו את חיישן הטמפרטורה לאחת היציאות הממוספרות בטאבלט איינשטיין. .2וודאו שחיישן הטמפרטורה שאותו חיברתם לטאבלט מסומן ב.V- .3שפכו לתוך הכוס הכימית מי ברז עד לגובה של 50מיליליטר. .4הכניסו את חיישן הטמפרטורה לתוך הכוס. .5לחצו על צלמית התחל (
) ,כדי להתחיל רישום של הנתונים.
.6מדדו את גובה המים בכוס בעזרת סרגל .עשו זאת 3פעמים במהלך הניסוי :בתחילת הניסוי, לאחר רתיחת המים ובסוף הניסוי .הוסיפו את הנתונים לטבלת עיבוד הנתונים . .7עקבו אחר השינויים החלים במצב הצבירה של המים :בתחילת הניסוי ,לאחר רתיחת המים ובסוף הניסוי .הוסיפו את הנתונים לטבלת עיבוד הנתונים. .8עקבו אחר שינויי הטמפרטורה החלים :בתחילת הניסוי ,לאחר רתיחת המים ובסוף הניסוי. הוסיפו את הנתונים לטבלת עיבוד הנתונים. .9לאחר שהתהליך הסתיים שמרו את הנתונים על-ידי לחיצה על צלמית שמור (
) בסרגל הכלים העליון.
עיבוד נתונים .1מה הכותרת של הגרף? .2מה מודדים בציר האנכי /ציר ה?Y - .3מהן היחידות של ציר ה?Y- .4מה מודדים בציר האפקי /ציר ה?X- .5מהן היחידות בציר ה?X- .6מה הייתה הטמפרטורה הנמוכה ביותר שנמדדה? .7באיזה שלב של הניסוי נמדדה טמפרטורה זו? .8מה הייתה הטמפרטורה הגבוהה ביותר שנמדדה? .9באיזה שלב של הניסוי נמדדה טמפרטורה זו? .10באיזו טמפרטורה התחילו המים לרתוח? .11כיצד השתנה גובה המים במהלך הניסוי? (עלה/ירד/לא השתנה)
לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי י מצב צבירה של המים תחילת הניסוי לאחר רתיחת המים תום הניסוי
גובה המים בס"מ
טמפרטורת המים ()°C
נוזל /גז /נוזל וגז נוזל /גז /נוזל וגז נוזל /גז /נוזל וגז
תוצאות ומסקנות צפו בממצאים שהעליתם לטבלה השיתופית ונסו להגדיר את המושג התאדות: דיון במליאה .1מהו ההפרש בין הטמפרטורה ההתחלתית של הניסוי לבין הטמפרטורה הסופית של הניסוי? .2כיצד השתנתה הטמפרטורה של המים? .3באיזו טמפרטורה הפכו כל המים לאדי מים? .4מה ניתן ללמוד מכך על על תהליך ההתאדות ? השלימו: בתהליך התאדות :תוספת חום (חימום) גורמת לשינוי של החומר מים ממצב צבירה של __________ למצב צבירה של___________. טמפרטורת רתיחה :הטמפרטורה שבה נוצר השינוי ממצב צבירה של נוזל למצב צבירה של גז היא______ : .5השוו בין תוצאות המדידה לבין השערתכם לפני תחילת הניסוי.
לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי י
יישום תנו דוגמאות מחיי היום יום המתארים תהליך של התאדות
רקע מדעי רוב החומרים בטבע מופיעים בשלושה מצבי צבירה עיקריים :מוצק (למשל ,ברזל או קרח) ,נוזל (למשל ,מים או שמן) וגז (למשל ,חמצן או אדים) .מצב הצבירה של החומר מבטא את התכונות הפיסיקליות של החומר .מעבר של חומר ממצב צבירה אחד לשני כרוך בשינוייי טמפרטורה (חימום או קירור) .מעבר ממצב צבירה מוצק לנוזל נקרא התכה .מעבר ממצב צבירה נוזל למוצק נקרא הקפאה/התמצקות .מעבר ממצב צבירה נוזל לגז נקרא אידוי .מעבר ממצב צבירה גז לנוזל נקרא עיבוי.
מתוך מסמך ההתנסויות לכיתה ד'
לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי י רעיונות ודגשים
תהליכי שינוי בחומרים חימום גוף )תוספת חום ( או קירור גוף ) גריעת חום ( יכולים לגרום לשינויים פיזיקליים ולשינויים כימיים
ציוני דרך
מיומנויות
שינויים בחומר
טמפרטורה ומצבי צבירה
ניסוי מדידת טמפרטורה של חומרים במצבי צבירה שונים
ארגון נתונים בטבלה
הסקת מסקנות
ניסוח העיקרון :חימום גוף )תוספת חום ( או קירור גוף ) גריעת חום ( יכולים לגרום לשינויים פיזיקאליים שינוי במצב הצבירה של חומרים
ההתנסות-
שינויים בחומר מים :מעבר בין מצבי צבירה של המים בעקבות חימום גוף )תוספת חום( קירור גוף ) גריעת חום(
הדגמת מורה
ציוד וחומרים :כוסות עם מים ,מד טמפרטורה ,כהליה /גז מבער ,צלחת
מעקב אחר השינויים בטמפרטורת המים במעבר בין שלושת מצבי
הניסוי/התצפית/תהליך טכנולוגי/דגם
הצבירה.
התאדות :חימום מים בתוך כוס חסינת אש על גבי כהליה /גז מבער עד לרתיחה.
הצעות למקורות תומכים
במהלך החימום עוקבים אחר טמפרטורת המים
מדע וטכנולוגיה לכתה ד' הוצאת רמות אוניברסיטת תל אביב עמודים 95-108
מסע מדע ד' הוצאת כינרת עמודים 35-54
מדע בעידן טכנולוגי חלק שישי ,הוצאת רכס עמודים 90 ,85-84 ,81