Vliebergh-Sencie Natuurkunde Leuven 8 maart Experimenten voor de 2de graad leerjaar. Copyright KULeuven

Vliebergh-Sencie Natuurkunde Leuven 8 maart 2006

Experimenten voor de 2de graad leerjaar

Copyright © KULeuven

Experiment -

Mechanica ERB (wagentje)(1) 2de graad - Mechanica demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: ERB (wagentje)(1) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: speelgoedauto op batterijen, chronometer, aanduiding op de vloer Uitvoering: Plaats de auto op een bepaalde afstand van de beginpositie. Start de chronometer (best gsm) als het begin van de auto de eerste aanduiding passeert en stop de chronometer na 30 cm, 60 cm, 90 cm, enz. Opdrachten/Vragen: Welk is de onderzoeksvraag bij dit experiment? Hoe kun je de metingen overzichtelijk weergeven? Welke besluit kun je formuleren? Tips bij de uitvoering: Als je een gsm gebruikt kan je de metingen van de verschillende tijdsmetingen onmiddellijk na mekaar doen, anders is het zeer moeilijk. Meetresultaten: t (s)

x (cm)

0

0 36

1,72

186 248 310


50 0

39,5 8,25

150 100

39,0 6,68

250 200

124 39,0

5,09

x = 37,1 t

350

x (cm)

300

62 35

3,50

x(t)-grafiek

vg (cm/s)

0

2

4

6

8 t (s) 10

1

Experiment -

2

ERB (buis met glycerine)(2) 2de graad - Mechanica demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: ERB (buis glycerine)(2) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: buis gevuld met olie of glycerine met om de 10 cm een afstandsaanduiding (Pasco), statiefmateriaal Uitvoering: Plaats de buis op een bepaalde hoogte met de luchtbel onderaan; Start de tijdsmeter (best een gsm) als het begin van de luchtbel de eerste aanduiding passeert en stop de chronometer na 10 cm, 20 cm, 30 cm, enz. Opdrachten/Vragen: Formuleer de onderzoeksvraag bij dit experiment. Hoe kun je de metingen overzichtelijk weergeven? Wat kun je uit de resultaten besluiten? Tips bij de uitvoering: Met een gsm kun je de metingen van de verschillende tijden onmiddellijk na mekaar doen, zonder is het zeer moeilijk. De buizen zijn met een verschillende vloeistof gevuld, een van de twee gaat zeer snel. Extra opdracht: Vergelijk de waarde van de evenredigheidsconstante met de waarde van de richtingscoëfficiënt uit de grafiek. Meetresultaten: x (cm) 70

x (cm) 0

t (s) 0

x (cm) 0

60

10

2,59

10

50

20

5,24

20

30

7,9

30

20

40

10,49

40

10

50

13,03

50

0

60

15,55

60

x = 3,84 t

vg (cm/s) 3,86 3,77 3,76

40 30

3,86 3,94 3,97

0

5


10

t (s)

15

Experiment -

3

Onderwerp: behoud van energie (veer)(1) 2de graad – Arbeid, energie demonstratieexperiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Behoud van energie (veer)(1) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: meetlat, statief, kaartje, veer, houder en schijven met massa 10,0 g Uitvoering De veerconstante van de veer is gelijk aan 4,3 N/m. De houder met de schijven wordt bevestigd aan de veer en dan wordt de houder losgelaten vanuit de positie waarin de uitrekking van de veer gelijk is aan nul. De houder valt en rekt de veer uit tot een bepaalde maximale positie (positie van het kaartje). Opdrachten/Vragen: Welke energievormen zijn er in de beginstand? Welke energievormen zijn er in de eindstand? Is er voldaan aan de behoudswet van energie? Tips bij de uitvoering: Om verschillende opstellingen te maken met het zelfde materiaal kan je een koordje verbinden aan het beginpunt en het eindpunt van de veer, zodat de uitrekking van de veer voor elk groepje verschillend is. Extra opdracht: Meetresultaten: F=k.x F = 0,050 kg . 9,81 m/s2 = 0,49 N x = 0,060 m k = 0,49 N/0,060 m = 8,2 N/m x = 0,115 m Eveer = 8,2 . (0,115)2/2 J = 0,054 J Epot = 0,49 N . 0,115 m = 0,056 J


Experiment -

4

Behoud van energie (knikker)(2) 2de graad - Arbeid en energie demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Behoud van energie (knikker)(2) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: lanceertoestel en knikker (Pasco), meetlat Uitvoering: Leg de knikker op de veer en span de veer op tot in de uiterste stand. r Ontkoppel de veer. vlong is de vertreksnelheid van de knikker voor de veer in de r uiterste stand, vmedium is de vertreksnelheid voor de veer in de middene stand. Meet de maximale verticale hoogte van de knikker. Opdrachten/Vragen: Welke energieomzettingen gebeuren er in het systeem veer-knikker vanaf het loslaten van de veer? Gebruik de wet van behoud van energie om de hoogte van de knikker te voorspellen. Tips bij de uitvoering: Extra opdrachten: Meetresultaten: |vmedium| = 4,6 m/s; |vlong| = 6,2 m/s; m = …….g

m (g)

v (m/s)


Ekin (J)

Ezw (J)

hberekend (m)

hcontrole (m)

Experiment -

5

Vermogen (trap)(1) 2de graad – Arbeid, energie demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Vermogen (trap)(1) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: meetlat, chronometer Uitvoering: Bepaal eerst de hoogte van de trede en tel het aantal treden. De massa van de leerling is gekend. De leerling loopt eerst traag de trap en daarna snel. Telkens wordt de tijdsduur van zijn beweging gemeten. Opdrachten/Vragen: Welke energievorm bekomt de leerling als hij de trap oploopt? Hoe kan je de arbeid berekenen? Welke grootheden heb je nodig om het vermogen te bepalen? Tips bij de uitvoering: Vergelijk de waarden van de het vermogen uit de proef met de waarden uit een tabellenboek. Meetresultaten:


Experiment -

6

Vermogen (lampen) (2) 2de graad – Arbeid en energie demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Vermogen (lampen)(2) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: kWh-meter, chronometer, paneel met drie lampen, drie gewone gloeilampen – 100 W, drie spaarlampen Uitvoering: Het is de bedoeling na te gaan of de volgende stelling van de fabrikant van lampen correct is: "Een spaarlamp met dezelfde lichtopbrengst als een gloeilamp, verbruikt 5 keer minder energie." Op de wattmeter kun je aflezen dat 600 toeren van de draaiende schijf overeenkomen met een energieverbruik van 1 kWh. Start de chronometer als de rode aanduiding op de draaiende schijf van de wattmeter juist vooraan in het midden staat. Stop de chronometer als de schijf juist terug in deze positie te zien is. Ze heeft dan 1 toer afgelegd. Opdrachten/Vragen: Hoeveel energie verbruikt de lamp bij één omwenteling van de kWh-meter? Hoe kan je het vermogen eerst van drie lampen berekenen en daarna van één lamp? Wat kan je besluiten over de stelling van de fabrikant? Tips bij de uitvoering: Schakel eerst de spaarlampen in en gebruik daarna de gloeilampen. Extra opdracht: Meetresultaten:


Experiment -

Druk Druk: invloed van de oppervlakte (1) 2de graad - Vloeistoffen en gassen demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Druk: invloed van de oppervlakte (1) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: spons, metalen blok (6 cm x 3 cm x 12 cm) Uitvoering: Leg het blok op de spons. Noteer de indrukking. Zet het blok rechtop. Noteer de indrukking. Opdrachten/Vragen: Is er een verschil? Waarom wel? Waarom niet? Verklaar dat. Is er een verschil in grootte tussen de kracht op de spons? Tips bij de uitvoering: Extra opdracht: Bereken de druk op de spons in de twee gavallen als de massa van het blok gelijk is aan 3,5 kg. Als je 2 blokken hebt kun je ze op elkaar leggen. Zo zie je ook de invloed van de grootte van de kracht. Meetresultaten:


7

Experiment -

Druk: invloed van de oppervlakte (2) 2de graad – Vloeistoffen en gassen demonstratie-experiment leerlingenpracticum


Materiaal: grote, sterke ballon (d = 25 cm) (te koop in speciaalzaken van ballonnen of karnavalattributen) of warmwaterkruik, rubberen stop met glazen buisje, plastieken buis (lengte = 1,0 m), boeken Uitvoering: Maak de opstelling. Leg de boeken op de ballon. Blaas in de ballon. Opdrachten/Vragen: Verklaar dat je de boeken makkelijk in beweging kunt krijgen. Welke wet gebruik je hierbij? Tips bij de uitvoering: Extra opdracht: Meetresultaten:


8

Experiment -

Druk: invloed van de oppervlakte (3) 2de graad - Vloeistoffen en gassen demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Druk invloed van de oppervlakte (3) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: potlood met scherpe punt Uitvoering: Een potlood wordt tussen de duim en de wijsvinger geplaatst en dan samen geduwd. Opdrachten/Vragen: Verklaar het pijnverschil tussen je duim en je wijsvinger. Is er een verschil in grootte tussen de krachten? Tips bij de uitvoering: Extra opdracht: Meetresultaten:


9

Experiment - 10

Druk: invloed van de oppervlakte (4) 2de graad - Vloeistoffen en gassen demonstratie-experiment leerlingenpracticum


Materiaal: houten plankje (10 cm x 10 cm), spijkers (l = 6 cm) Uitvoering: Boor op gelijke afstanden een hoeveelheid (b.v. 64 = 8 x8 ) gaatjes in het plankje en klop de spijkers er door. Boor in het andere plankje in het centrum een gaatje en klop er een spijker door. Laat een appel los van een hoogte van 20 cm eerst boven het plankje met veel spijkers en daarna boven het plankje met één spijker. Opdrachten/Vragen: Verklaar het verschil in indringdiepte. Tips bij de uitvoering: Extra opdracht: Meetresultaten:


Experiment - 11

Vloeistoffen Druk bij vloeistoffen (glas en rietje) (1) 2de graad - Vloeistoffen en gassen demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Druk bij vloeistoffen (glas en rietje) (1) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: 2 glazen, twee rietjes, water en andere vloeistof b.v. olie of glycerine Uitvoering: Vul een glas volledig met water, het andere halfvol. Blaas op dezelfde manier in elk rietje tot er luchtbellen ontsnappen. Vul een glas volledig met water, het andere volledig met aan andere vloeisof. Blaas. Opdrachten/Vragen: Waarom is er een verschil? Tips bij de uitvoering: Extra opdracht/ Meetresultaat:


Experiment - 12

Druk bij vloeistoffen (blik met gaatjes)(2) 2de graad - Vloeistoffen en gassen demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Druk bij vloeistoffen (blik met gaatjes)(2) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: metalen doos (d =10 cm, h = 4 cm), houten stok (d = 1 cm, lengte = 25 cm), houtschroef, secondelijm, doorzichtige bak Opbouw: Maak met een spijker twee tegenoverliggende gaten in de bovenkant van het deksel. Maak ook een gat in het centrum en bevestig de stok aan het deksel met de schroef. Plak de doos dicht met de secondelijm. Uitvoering: Houd de doos horizontaal in het water. Er ontsnappen geen luchtbellen. Houd de doos schuin. Er ontsnappen luchtbellen. Opdrachten/Vragen: Wat bevindt er zich in de doos? Waarom ontsnapt er geen lucht als je de doos horizontaal houdt? Waarom ontsnapt er wel lucht als je de doos schuin houdt? Waarom ontsnappen er enkel luchtbellen uit het bovenste gaatje? Tips bij de uitvoering: Extra opdracht: Meetresultaat:


Experiment - 13

Druk bij vloeistoffen (fles en blik)(3) 2de graad - Vloeistoffen en gassen demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Druk bij vloeistoffen (fles en blik)(3) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: plastiek flesje, blik waar het flesje juist in past Maak in de zijkant onderaan twee gaten juist tegenover elkaar. Uitvoering: Sluit de gaten af met je vingers en vul het flesje met water. Draai de dop op de fles. Nu kun je de gaten open laten en het flesje tonen. Toon dat het blik leeg is. Plaats het flesje in het blik en draai het tot het horizontaal is. Er loopt nu water uit het blik. Dit experiment kun je voorstellen als een truc en aan de leerlingen niets verklappen van de gaatjes in het flesje. Op een geheimzinnige wijze komt er water uit het flesje. Opdrachten/Vragen: Laat de leerlingen uitzoeken hoe dit kan. Waarom komt water vrij als je het flesje schuin houdt? Tips bij de uitvoering: De twee gaatjes mogen bij het leeggieten niet op dezelfde hoogte zijn. Zorg er voor dat er een bovenaan en een onderaan zit. Het leeglopen is het snelst als de gaatjes op een verticale lijn liggen. Extra opdracht: Meetresultaat:


Experiment - 14

Druk bij vloeistoffen (trechter)(4) 2de graad - Vloeistoffen en gassen demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Druk bij vloeistoffen (trechter)(4) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: glazen of plastiek trechter (d = 12 cm), doorzichtige bak gevuld met water Uitvoering: Duw de omgekeerde trechter in het water tot het ¾ onder is. Het uiteinde moet open zijn. Sluit het uiteinde met je duim af. Duwen de trechter verder onder water en neem je duim weg. Het water spuit uit de trechter. Opdrachten/Vragen: Verklaar het opspuiten van het water. Tips bij de uitvoering: De bak is best redelijk diep. Extra opdracht: Hoe komt het dat het water niet omhoog spuit als je de trechter tot op de bodem laat zakken? Meetresultaat:


Experiment - 15

Wet van Pascal (1) 2de graad - Vloeistoffen en gassen demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Wet van Pascal (1) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: toestel van Pascal, vat met op verschillende plaatsen een zijarm, de druk kan met een zuiger verhoogd worden. Uitvoering: In de begintoestand is de hoogte van de vloeistof in elke zijarm gelijk aan de hoogte van de vloeistof in het centrale vat. Als de druk op de vloeistof verhoogt, stijgt de vloeistof in elke zijarm even veel. Vragen: Waarom stijgt de vloeistof in elke zijarm evenveel? Tips bij de uitvoering: Gebruik water dat gekleurd werd. Meetresultaten:


Experiment - 16

Wet van Pascal (spuit)(2) 2de graad - Vloeistoffen en gassen demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Wet van Pascal (spuit)(2) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: meetspuit met op verschillende plaatsen een gaatje geboord, doorzichtige bak Uitvoering: Vul de meetspuit met gekleurd water, sluit af met de zuiger en duw op de zuiger. Opdrachten/Vragen: Waarom spuit de vloeistof langs alle zijden weg? Tips bij de uitvoering: Opletten voor vlekken op je kleding! Je kunt ook een PET-fles gebruiken. Maak onderaan gaatjes. Plak de gaatjes toe met tape en vul de fles met water. Verwijder de tape. Extra opdracht: Meetresultaten:


Experiment - 17

Communicerende vaten 2de graad - Vloeistoffen en gassen demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Communicerende vaten gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: toestel voor communicerende vaten Uitvoering: Sluit vooraf twee buisjes af met een stop en vul het geheel. Maak de stoppen los en houd het toestel lichtjes schuin. Opdrachten/Vragen: Waarom staat het vloeistofniveau in de gevulde vaten even hoog? Welke invloedsfactoren zijn dezelfde en welke zijn verschillend? Waarom blijft het vloeistofniveau overal gelijk als je het toestel schuin houdt? Tips bij de uitvoering: Let op: als de buisjes te dun zijn, krijg je capillaire effecten zodat het oppervlak niet overal horizontaal is. Extra opdracht: Meetresultaat:


Experiment - 18

Hydrostatische druk bij vloeistoffen (1) 2de graad - Vloeistoffen en gassen demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Hydrostatische druk bij vloeistoffen (1) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: vloeistofmanometer met vlies, doorzichtige bak gevuld met water, U-vormige buis Uitvoering: Vul de U-vormige buis met gekleurd water. Sluit het doosje aan. Dompel het doosje onder in water. Draai op een bepaalde hoogte het doosje rond. Opdrachten/Vragen: Waarom staat het vloeistofniveau in de beginstand in beide vaten even hoog? Waarom stijgt het niveauverschil als de doos dieper gaat? Waarom blijft het niveauverschil gelijk als de doos gedraaid wordt? Tips bij de uitvoering: Plak millimeterpapier achter de U-buis voor een gemakkelijke aflezing. Extra opdracht: Meetresultaat:


Experiment - 19

Hydrostatische druk bij vloeistoffen (2) 2de graad - Vloeistoffen en gassen demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Hydrostatische druk bij vloeistoffen (2) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: metaalmanometer (0 tot 30 mbar) en glazen buis met trechter verbonden met soepele slang, lang maatglas gevuld met water Uitvoering: Plaats het uiteinde van de glazen buis op verschillende diepten in het water. Lees op bepaalde diepten en de druk af. Opdrachten/Vragen: Welke invloedsfactoren zijn bij constant? Welk verband vind je tussen de druk en de diepte? Tips bij de uitvoering: Waarom is onderaan de glazen buis een trechter bevestigd. Zet de resultaten in een Excel-bestand. Je kunt ook een druksensor gebruiken. en telkens handmatig de diepte ingeven. Extra opdracht: De evenredigheidsconstante tussen de druk en diepte is gelijk aan het product van de dichtheid van de vloeistof en een evenredigheidsconstante. Bereken de waarde van deze constante. Meetresultaat:


Experiment - 20

Druk bij niet-mengbare vloeistoffen 2de graad - Vloeistoffen en gassen demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Druk bij niet-mengbare vloeistoffen gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: toestel bestaat uit een U-vormige buis, 2 vloeistoffen, niet mengbaar en met een verschillende dichtheid bijvoorbeeld water en olijfolie. Uitvoering: Eerst de vloeistof met de hoogste dichtheid in de U-buis gieten met behulp van een trechter vervolgens langzaam de lichtere vloeistof aan één zijde toevoegen. De dichtheid van één vloeistof is gekend. Opdrachten/Vragen: Hoe verklaar je de evenwichtstand van de vloeistoffen? Welke vergelijking kan je opschrijven over de vloeistofdrukken op de evenwichtslijn? Hoe kan je hieruit de dichtheid van één vloeistof berekenen? Tips bij de uitvoering: De benen van de U-buis mogen redelijk lang zijn. Zorg er voor dat er niet op het mm-papier kan worden geschreven door een beschermende laag plastic folie aan te brengen. Meet het verschil in hoogte met een lat. Extra opdracht: Controleer berekende waarde van de dichtheid van de vloeistof door de massa en het volume van de vloeistof te bepalen met maatglas en balans. Meetresultaten:


Experiment - 21

Wet van Archimedes (1) 2de graad - Vloeistoffen en gassen demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Wet van Archimedes (1) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: dynamometer (2 N), bij voorkeur met ronde schijf, statiefmateriaal, apparaat voor de wet van Archimedes, bekerglas gevuld met water, in hoogte verstelbaar tafeltje Uitvoering: Maak de opstelling. Toon dat het blokje juist in het emmertje past. Lees de dynamometer af als het geheel in lucht hangt. Dat geeft F1 = Fzemmer + Fzblokje Draai het tafeltje omhoog zodat het onderste blok helemaal ondergedompeld is in het water. Vul het emmertje volledig met water. Lees de dynamometer weer af. Dat geeft F2. Opdrachten/Vragen: Verklaar je waarneming. Tips bij de uitvoering: Extra opdracht: Meetresultaat: Voor de aflezingen geldt: F1 = Fzemmer + Fzblokje F2 = Fzemmer + Fzblokje -Farchimedes + Fzwater = F1 De archimedeskracht op het ondergedompelde blokje is dus even groot als de zwaartekracht op een hoeveelheid water met hetzelfde volume als het blokje.


Experiment - 22

Wet van Archimedes (loden korrels)(2) 2de graad - Vloeistoffen en gassen demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Wet van Archimedes (loden korrels)(2) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: doorzichtige bak (aquarium, plastic bak, …), 2 identieke doorzichtige bekertjes korrels (spliterwten, rijst, loden korrels), balans (labobalans of huishoudweegschaal) Uitvoering: Teken een horizontale lijn op de bekers op dezelfde hoogte. Vul de bak met water. 1. Plaats een beker in de bak. Vul deze met water tot deze in de bak zakt tot aan de lijn. Neem de beker uit de bak. 2. Plaats de andere beker in de bak en vul deze met korrels tot de beker in de bak zakt weer tot aan de lijn. Neem de beker uit de bak. 3. Plaats de beker water op de balans. Lees de massa mw van het water in de beker af. 4. Plaats de beker met korrels op de balans. Lees de massa mk af. Opdrachten/Vragen: Verklaar waarom mw = mk. Tips bij de uitvoering: Extra opdracht: Meetresultaat:

Vermits de beker drijft is de zwaartekracht op de beker gelijk aan de archimedeskracht: Fz = mw . g = FA = ρw . Vond .g Vondergedompeld is het ondergedompelde volume. De balans geeft mw aan.


Vermits de beker drijft is de zwaartekracht op de beker gelijk aan de archimedeskracht: Fz = mk . g = FA = ρw . Vond .g = mw . g De balans geeft mk aan, dat moet dezelfde waarde zijn als mw.

Experiment - 23

Wet van Archimedes (moer)(3) 2de graad - Vloeistoffen en gassen demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Wet van Archimedes (moer)(3) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: digitale balans( 0,1 g), maatglas met water, moer bevestigd aan een draad Uitvoering: Plaats het maatglas met water op de balans en stel de massa op nul. Hang de moer in het water. Vragen: Waarom is er een aanduiding op de balans als je de moer in het water brengt. Als je de dichtheid van het water kent met welke grootheid van de moer komt de aanduiding op de balans dan overeen? Tips bij de uitvoering: Controleer de berekende waarde van het volume met het volume als je het bepaalt met een maatglas. Extra opdracht: Meetresultaten:


Experiment - 24

Wet van Archimedes (factoren)(4) 2de graad - Vloeistoffen en gassen demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Wet van Archimedes (factoren)(4) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: dynamometer (bij voorkeur met ronde schijf), statiefmateriaal, doorzichtig vat enkele identieke potjes gevuld met een verschillende hoeveelheid korrels (lood, zand, rijst, …), dichtgeplakt met secondelijm lang potje (b.v. vitaminetabletten) met cm-aanduiding, gevuld zodat het ongeveer 10 cm in de vloeistof zakt Uitvoering: Maak een nylon draad met secondelijm vast aan de potjes zodat je ze kunt ophangen. Lees de dynamometer af als het geheel in lucht hangt, dat geeft F1. Laat het blokje in het water zakken. Lees de dynamometer af, dat geeft F2 = F1 - Fa. Bereken de archimedeskracht Fa = F1 - F2. Opdrachten/Vragen: Bepaal Fa voor de volgende drie situaties. 1. Fa als functie van m in water (V constant, zelfde vloeistof (water)) 2. Fa als functie van de vloeistof (V constant, m constant) 3. Fa als functie van V in water (m constant, zelfde vloeistof (water)) Meetresultaat: 1. Fz (N)

F1 (N)

F2 (N)

Fa (N)

269,7

2,65

2,5

1,55

0,95

150,4

1,48

1,3

0,35

0,95

116,8 3. R = 1,3 cm

1,15

1,0

0,05

0,95

F1 (N)

3

h (cm) V (cm )

F2 (N)

Fa (N)

0,55

8

42,5

0,12

0,43

0,55

7

37,2

0,18

0,37

0,55

6

31,9

0,22

0,33

0,55

5

26,6

0,28

0,27

0,55

4

21,2

0,34

0,21

0,55

3

15,9

0,40

0,15

0,55

2

10,6

0,45

0,10

0,55

1

5,3

0,50

0,05

0,55

0

0,0

0,55

0,00

F a (N)

m (g)

0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 0

10

20

30

40

50 3

V (cm )


Experiment - 25

Zinken, zweven, drijven (cola light)(1) 2de graad - Vloeistoffen en gassen demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Zinken, zweven, drijven 'cola light)(1) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: doorzichtige bak (aquarium, plastic bak, …), blikje cola, blikje cola-light Uitvoering: Vul de bak met water. Plaats beide blikjes voorzichtig in het water. Het blikje cola zinkt, het blikje cola-light drijft. Eventueel kan de dichtheid van beide cola's bepaald worden door de massa en het volume van de inhoud te bepalen. Opdrachten/Vragen: Waarin kunnen de cola's verschillen? Is de suiker verantwoordelijk voor het verschil in dichtheid? Tips bij de uitvoering: Het geheel wordt spectaculair als je een grote bak gebruikt en flessen met een inhoud van 1,5 of 2 l. Extra opdracht: Bepaal de dichtheid van elk van de cola-soorten. Meetresultaat:


Experiment - 26

Zinken, zweven, drijven (appelsien)(2) 2de graad - Vloeistoffen en gassen demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Zinken, zweven, drijven (appelsien)(2) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: doorzichtige bak (aquarium, plastic bak, …), appelsien of citroen of mandarijn Uitvoering: Vul de bak met water. Plaats de appelsien voorzichtig in het water. Ze drijft. Pel de appelsien en plaats de gepelde appelsien en de schil in het water. De schil drijft, de gepelde appelsien zinkt. Vragen: Waarom drijft de schil? Waarom drijft de gepelde appelsien niet? Waarom drijft de appelsien? Tips bij de uitvoering: Neem eventuele luchtblaasjes op de gepelde appelsien weg door er even over te wrijven voor deze in de bak te plaatsen. Je kunt dit vergelijken met een zwemvest. Heb je het aan dan blij je drijven, doe je het uit dan zink je. Extra opdracht: Meetresultaat:


Experiment - 27

Zinken, zweven, drijven (waterballon)(3) 2de graad - Vloeistoffen en gassen demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Zinken, zweven, drijven (waterballon)(3) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: doorzichtige bak (aquarium, plastic bak, …), ballon, zout Uitvoering: Vul de bak met water. Blaas de ballon op en vul deze met water. Knoop deze toe. Breng de ballon in de bak. De ballon zinkt. Voeg zout toe aan het water. Let op wat er gebeurt. Voeg steeds meer zout toe tot de ballon zweeft en zelfs drijft op het zoute water. Roer eventueel even nadat je zout hebt toegevoegd. Opdrachten/Vragen: Wat verandert er aan de vloeistof als je zout toevoegt? Welke invloed heeft dat op de archimedeskracht? Tips bij de uitvoering: Extra opdracht: Meetresultaat:


Experiment - 28

Gassen Druk bij gassen 2de graad - Vloeistoffen en gassen demonstratieexperiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Druk bij gassen gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: demonstratietoestel: model van de materie Uitvoering: De bodem wordt met de trilgenerator verbonden zodat de knikkertjes hevig in beweging komen in een afgesloten ruimte. Een plaatje wordt in de ruimte los gelaten, het plaatje blijft op een bepaalde hoogte hangen. Opdrachten/Vragen: Welke beweging voeren de knikkertjes uit? Waarom blijft het plaatje in evenwicht? Tips bij de uitvoering: Extra opdracht: Meetresultaat:


Experiment - 29

Wet van Archimedes bij gassen 2de graad - Vloeistoffen en gassen demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Wet van Archimedes bij gassen gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: balans tot op 0,1 g, PET fles of glazen fles of erlenmeyer (0,5 l), soepele ballon, bruistablet of bakpoeder en azijn Uitvoering: Vul het reservoir met water. Voeg azijn toe aan het water als je bakpoeder gebruikt. Breek de tabletten in stukken. Vul de ballon met deze stukken of met het bakpoeder. Schuif de ballon over de hals van het reservoir. Zorg er voor dat de ballon geknikt is zodat er geen contact is met het water. Zet het geheel op een balans, noteer de aflezing. Knik de ballon terug zodat het bruistablet of het bakpoeder in het water valt. Volg de aflezing van de balans. Opdrachten/Vragen: Is de ballon 'ondergedompeld' in een fluïdum? Waarom is de verandering in de aflezing klein? Tips bij de uitvoering: Zorg er voor dat je een soepele ballon hebt zodat er een grote volumeverandering optreedt. Gebruik meerdere tabletten of voldoende bakpoeder en azijn. Extra opdracht: Meetresultaat:


Experiment - 30

Luchtdruk (vlies)(1) 2de graad - Vloeistoffen en gassen demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Luchtdruk (vlies)(1) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: plexiglazen cilinder of een stuk afvoerbuis, stuk ballon Uitvoering: Sluit de cilinder af met de ballon en plaats deze op de plaat van de vacuümpomp. Zuig de lucht weg. Opdrachten/Vragen: Waarom wordt de ballon in de cilinder geduwd? Kan je de cilinder verwijderen van de plaat? Tips bij de uitvoering: Door gebruik van de doorzichtige buis kun je de positie van de ballon volgen, dat gaat niet met een stuk afvoerbuis. Dat laatste is wel gemakkelijk te verkrijgen en is goedkoop. Extra opdracht: Waar moet je de cilinder best plaatsen om deze ruimte luchtledig te zuigen. Meetresultaat:


Experiment - 31

Luchtdruk (spekken)(2) 2de graad - Vloeistoffen en gassen demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Luchtdruk (spekken)(2) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: spekken, vacuümpomp Uitvoering: Leg twee spekken onder de stolp. Zuig de lucht weg. Laat opnieuw lucht in de stolp. Opdrachten/Vragen: Waarom worden de spekken groter? Waarom zijn de spekken nadien kleiner? Tips bij de uitvoering: Je kunt ook een lichtjes opgeblazen ballon gebruiken. De spekken zijn wel spectaculairder. Extra opdracht: Waar moet je de cilinder plaatsen om de volledige ruimte luchtledig te zuigen? Meetresultaat:


Experiment - 32

Luchtdruk (nylonkous)(3) 2de graad - Vloeistoffen en gassen demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Luchtdruk (nylonkous)(3) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: glas, stuk gordijnstof of nylonkous, elastiekje, bierkaart Uitvoering: Span de gordijnstof over een glas, bevestig met het elastiekje. Vul het glas met water. Leg er de bierkaart op. Draai het glas om. Opdrachten/Vragen: Verklaar waarom het water niet uit het glas loopt. Wat is de druk van de lucht in het glas? Tips bij de uitvoering: Meestal wordt een bierkaart gebruikt i.p.v. gordijnstof. De gordijnstof is echter spectaculairder. Alhoewel opppervlaktespanning niet tot de leerstof behoort, kan het verschijnsel wel aangeraakt worden. Je kunt ook een bierkaart met één gaatje gebruiken. Extra opdracht: Wat gebeurt er als je zeep in het water brengt? Meetresultaat:


Experiment - 33

Luchtdruk (lat en krant)(4) 2de graad - Vloeistoffen en gassen demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Luchtdruk (lat en krant)(4) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: krant, latje uit zacht hout (balsa) Uitvoering: Leg de krant volledig open op de tafel en druk goed aan. Sla met een korte slag op het latje. Het latje breekt. Opdrachten/Vragen: Hoe verklaar je dat het latje breekt? Tips bij de uitvoering: Extra opdracht: Breekt het latje als je de krant dicht plooit en op het latje legt en dan een slag geeft. Meetresultaat:


Experiment - 34

Luchtdruk zuiger en gewichten)(5) 2de graad - Vloeistoffen en gassen demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Luchtdruk zuiger en gewichten)(5) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: glazen meetspuit, zware blokken (max. 5kg)(hangt af van de doorsnede van de meetspuit) Uitvoering: Duw de meetspuit volledig in. Sluit de opening af met je duim. Draai de spuit om. Bevestig een blok van 2,3 kg aan de meetspuit. Herhaal met twee blokken. Opdrachten/Vragen: Waarom blijft de zuiger in de meetspuit? Waarom blijft de zuiger in de meetspuit zelfs als er één blok aan hangt? Waarom blijft de zuiger in de meetspuit zelfs als er twee blokken aan hangen? Tips bij de uitvoering: Bevestig een emmer aan de spuit i.p.v. de blokken. Vul deze geleidelijk met water of zand. Extra opdracht: Bereken de maximale massa van het blok waarbij de meetspuit net niet beweegt. Meetresultaat:


Experiment - 35

Luchtdruk (Maagdenburgse bollen)(6) 2de graad - Vloeistoffen en gassen demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Luchtdruk (Maagdenburgse bollen)(6) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: Maagdenburgse halve bollen, luchtpomp, zware blokken Uitvoering: Verbind de blokken met één halve bol. Plaats de halve bollen tegen elkaar en zuig de lucht uit de bol. Opdrachten/Vragen: Verklaar waarom de zwaartekracht op de blokken niet groot genoeg is ze te scheiden. Tips bij de uitvoering: Wees voorzichtig als je leerlingen laat trekken, de bollen kunnen toch plots loskomen. Let op de stand van de kranen bij het leegpompen. Aan het geluid van de pomp kun je horen of deze zuigt. Extra opdracht: Zoek informatie over de historische proef van Otto van Geuricke. Meetresultaat:


Experiment - 36

Luchtdruk meten 2de graad – Vloeistoffen en gassen demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Luchtdruk meten gemakkelijk middelmatig moeilijk

luchtdruk

Materiaal: plastieken darm(lengte = 11 m), gevuld met water en aan beide uiteinden afgesloten met een stop Uitvoering: Enkele leerlingen gaan met de darm naar de derde verdieping van het gebouw en laten één uiteinde van de darm naar beneden vallen. De leerlingen beneden vangen de darm op en verwijderen de stop aan het uiteinde. Bovenaan zakt het water tot een bepaalde hoogte en stelt er zich boven het water een vacuüm in. Het niveau van het water wordt aangeduid. Opdrachten/Vragen: Welk evenwicht is er? Hoe kun je uit de hoogte van de waterkolom de waarde van de luchtdruk bepalen? Tips bij de uitvoering: Controleer de berekende waarde van het volume door het volume van de moer te bepalen met een maatglas. Extra opdracht: Meetresultaten:


Experiment - 37

Gaswetten Gaswet van Boyle (1) 2de graad – Gassen demonstratieproef leerlingenpracticum

Onderwerp: Gaswet van Boyle (1) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: demonstratietoestel Uitvoering: Draai de schroef onder de manometer open. Zet de zuiger ongeveer in het midden van het volume. Draai de schroef toe. Verander systematisch het volume in twee richtingen, lees het volume en de druk af. Opdrachten/Vragen: 1. Formuleer de onderzoeksvraag. 2. In welke eenheden noteer je het volume? 3. Hoe nauwkeurig kan je de druk bepalen? 4. Welk verband vind je tussen de druk en het volume? Grafische voorstelling? 5. Wat is de invloed van het eigenvolume (= volume van de verbinding + volume inwendige van de manometer)? Tips bij de uitvoering: Het kan nuttig zijn om het eigenvolume in rekening te brengen. Extra opdracht: Kan je de massa van de opgesloten hoeveelheid lucht berekenen? Meetresultaten: 45

2

p (N/cm )

40 35 30 25 20 15 10 50

100

150

200

250

V (cm3)


Experiment - 38

Gaswet van Boyle (2) 2de graad – Gassen demonstratieproef leerlingenpracticum


p (bar)

Materiaal: meetspuit (50 ml), manometer (0 - 1,8 bar) of digitale manometer Uitvoering: Zet de zuiger ongeveer in het midden voor je hem aansluit op de manometer. Verander het volume in constante stappen. Bedenk vooraf hoe groot je die best neemt. Lees het volume en de druk af. Laat eerst het volume toenemen, verklein het daarna. Opdrachten/Vragen: 1. Formuleer de onderzoeksvraag. 2. Hoe nauwkeurig kun je de druk bepalen? 3. Bepaal het verband tussen de druk en het volume, maak 1 of meerdere grafieken. 4. Wat is de invloed van het volume van de verbinding en het volume van de manometer (eigenvolume)? Tips bij de uitvoering: 1. Het kan nuttig zijn om het eigenvolume in rekening te brengen. 2. Voer minimaal 8 metingen uit. Extra opdracht: 1. Bereken de massa van de opgesloten hoeveelheid lucht. 2. Steek een knikker in de spuit. Bepaal het volume van de knikker door gebruik te maken van p . V = constant. Meetresultaten: 1,8 1,6

y = 33,983x

1,4

-0,9803

1,2 1 0,8 0,6 20


30

40

50 V (ml) 60

Experiment - 39

Gaswet van Boyle (3) 2de graad – Gassen demonstratieproef leerlingenpracticum


Materiaal: meetspuit, druksensor (Pasco, Coach, TI), computer of rekenmachine Uitvoering: Stel de computer of de rekenmachine in zodat je een p(V)-grafiek bekomt. Trek de zuiger uit, je moet het volume nog kunnen aflezen en sluit de sensor aan. Verander het volume in constante stappen. Lees het volume af, je moet dat handmatig invoeren. De druk wordt automatisch geregistreerd. Opdrachten/Vragen: Formuleer de onderzoeksvraag. Wat zijn de variabelen? Welke zijn constant? Maak een grafiek of meerdere grafieken waarmee je een besluit kunt formuleren. Gemakkelijkst is als je de data overzet naar Excel. Tips bij de uitvoering: Extra opdracht: Bereken de massa van de hoeveelheid lucht. Meetresultaten:

p = 2850 V-1,06


Experiment - 40

Gaswet van Boyle (frietschieter)(1) 2de graad – Gassen demonstratieproef leerlingenpracticum


Materiaal: 2 elektriciteitsbuizen die juist in elkaar passen, aardappel Uitvoering: Duw de dikke buis met één uiteinde in de aardappel zodat een stuk aardappel in de buis blijft zitten. Trek de buis uit de aardappel. Duw daarna het andere uiteinde in de aardappel. Er ontstaat een afgesloten hoeveelheid lucht in de buis tussen de twee stukken aardappel in. Duw de dunne buis in de dikke zodat een stuk aardappel met grote snelheid wegvliegt. Opdrachten/Vragen: Verklaar de drukvergroting in de buis. Schat de grootte van de druk bij het wegschieten. Tips bij de uitvoering: Extra opdracht: Meetresultaten:


Experiment - 41

Gaswet van Boyle (ballon in een petfles)(2) 2de graad – Gassen demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Gaswet van Boyle (ballon in een petfles)(2) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: petfles met een klein gaatje, ballon Uitvoering: Sluit het gaatje met je vinger en vraag aan de leerling om de ballon op te blazen. Opdrachten/Vragen: 1. Waarom is het niet mogelijk om de ballon op te blazen als het gaatje wordt afgesloten? 2. Welke gaswet is hier van toepassing? Tips bij de uitvoering: Blaas hierna zelf de ballon op met het gaatje in de fles open . Extra opdracht: Meetresultaten:


Experiment - 42

Drukwet voor een gas 2de graad – Gassen demonstratieproef leerlingenpracticum

Onderwerp: Drukwet voor een gas gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: pyrex flesje, rubberen stop met gat, verbindingsslang, bekerglas, druksensor en temperatuursensor (Pasco, Coach, TI), computer of rekenmachine, verwarmingsplaat met magnetische roerder, statiefmateriaal Uitvoering: Stel de computer of de rekenmachine in zodat je een p(θ)-grafiek bekomt. Steek de slang door de stop en zet de stop op het flesje. Sluit de druksensor aan. Zet het flesje in het bekerglas. Vul dat met water. Plaats de temperatuursensor in het bekerglas. Schakel de roerder en de verwarming in. Opdrachten/Vragen: 1. Formuleer de onderzoeksvraag. 2. Wat zijn de variabelen? Welke zijn constant? 3. Maak een grafiek waarmee je een besluit kunt formuleren. Leid de waarde van het absolute nulpunt hieruit af. Tips bij de uitvoering: 1. Begin niet direct te meten, wacht enkele minuten. 2. De verwarmingsplaat wordt heet. Let op dat je je niet verbrandt en dat er geen draden de plaat raken. 3. Je kunt ook een digitale drukmeter en een thermometer gebruiken. Extra opdracht: Meetresultaten:

p = 93,9 (1 + 3,54.10-3 °C-1 θ) kPa D θ (0 Pa) = - 282 °C


Experiment - 43

Drukwet voor een gas (ballon in een fles) 2de graad – Gassen demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Drukwet voor een gas (ballon in een fles) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: fles met trechtervormige hals, ballon gevuld met water Uitvoering: Bij kamertemperatuur mag de ballon niet door de opening kunnen vallen. Breng warm water in de fles. Giet die dan volledig leeg. Leg de ballon op de hals. Opdrachten/Vragen: 1. Verklaar je waarneming. 2. Welke parameters veranderen, welke blijven constant? 3. Welke gaswet is hier van toepassing? Tips bij de uitvoering: Extra opdracht: Hoe haal je de ballon er terug uit? Meetresultaten:


Experiment - 44

Volumewet voor een gas 2de graad – Gassen demonstratieproef leerlingenpracticum

Onderwerp: Volumewet voor een gas gemakkelijk middelmatig moeilijk

V (ml)

Materiaal: meetspuit (50 ml), rubberen stop, fles (600 ml), bekerglas (3 l), verwarmingsplaat met magnetische roerder, thermometer Uitvoering: Duw de meetspuit helemaal in. Sluit de meetspuit aan op de fles. Plaats het geheel in een beker met water. Zet de beker op de verwarmingsplaat. Zet deze aan. Steek de thermometer in de beker. Lees systematisch het volume en de temperatuur af. Opdrachten/Vragen: Maak de V(θ)-grafiek. Leid de waarde van het absolute nulpunt hieruit af. Tips bij de uitvoering: Extra opdracht: Meetresultaten:


700 600 500 400 300 200 100 0 -500 -400 -300 -200 -100 0 t (°C)

Experiment - 45

Energieomzetting Energieomzetting (loden korrels)(1) 2de graad – Energie demonstratieproef leerlingenpracticum

Onderwerp: Energieomzetting (loden korrels)(1) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: kartonnen koker ongeveer 1 m lang met deksels, loden korrels ongeveer 0,5 kg, thermometer, rubberen stop, meetlat Uitvoering: 1. Vul de koker met de korrels. Meet de afstand tussen de bovenkant van de korrels en de bovenkant van de buis. Maak op de hoogte van de korrels een gat in de koker waar de rubberen stop in past. Steek de stop in de koker. Sluit de koker en plak de deksels goed vast. 2. Lees de kamertemperatuur θb af. Draai de koker vanuit een verticale stand (de korrels zijn bij de aanvang onderaan) 50 maal telkens over 180°. De korrels zijn weer onderaan. Verwijder de stop en bepaal de temperatuur θe van de korrels. Opdrachten/Vragen: 1. Beschrijf de energieomzetting van de korrels die optreden als je de koker omkeert. 2. Bepaal uit de meting de waarde van clood. 3. Waarom mogen de korrels niet langs de wand naar beneden rollen? Tips bij de uitvoering: 1. Pas op dat de deksels niet loskomen. 2. Je kunt een doorzichtige buis gebruiken zodat je de korrels ook werkelijk ziet vallen. Extra opdracht: Meetresultaten: h = 0,68 m; θb = 21,9 °C; θe = 25,0 °C m ⋅ g ⋅ h = clood ⋅ m ⋅ (θ e − θb )

g ⋅ 50 ⋅ h 9,81 ⋅ 50 ⋅ 0,68 = J/(kg ⋅ °C) = 108 J/(kg ⋅ °C) θe − θb 3,1 Uit tabellen met gegevens kun je aflezen: clood = 128 J/(kg °C) c

lood

=


Experiment - 46

Energieomzetting (brandpunt)(2) 2de graad – Energie demonstratieproef leerlingenpracticum

Onderwerp: Energieomzetting (brandpunt)(2) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: overheadprojector waarvan de 'kop' verwijderd of omhoog geschoven is, zwart papier, lucifer Uitvoering: Neem een stukje zwart papier en houd dat in de lichtstraal. Zoek met het papiertje het brandpunt van de lens van de projector. Opdrachten/Vragen: Verklaar de waarneming. Tips bij de uitvoering: Extra opdracht: 1. Je kunt een lucifer in het brandpunt houden. Dat vereist wel een vaste hand. 2. Je kunt het brandpunt ook met je hand voelen. Meetresultaten:


Experiment - 47

Energieomzetting (faxpapier)(3) 2de graad – Energie demonstratieproef leerlingenpracticum

Onderwerp: Energieomzetting (faxpapier)(3) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: faxpapier of warmtegevoelig papier, stalen knikker Uitvoering: Ga na dat het faxpapier verkleurt als je er een lucifer bij houdt. Leg het faxpapier op een harde ondergrond b.v. de vloer. Laat de knikker van een hoogte van ongeveer 1 m vallen. Opdrachten/Vragen: Verklaar het ontstaan van de zwarte stip. Tips bij de uitvoering: Extra opdracht: Meetresultaten:


Experiment - 48

Energieomzetting (staalwol)(4) 2de graad – Energie demonstratieproef leerlingenpracticum

Onderwerp: Energieomzetting (staalwol)(4) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: batterij, staalwol Uitvoering: Houd de staalwol tegen de polen van een batterij. Opdrachten/Vragen: Welke energieomzetting gebeurt er? Tips bij de uitvoering: Extra opdracht: Meetresultaten:


Experiment - 49

Energieomzetting (bootje)(5) 2de graad – Energie demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Energieomzettingen (bootje)(5) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: bootje, kaarsje, kom met water, meetspuit Uitvoering: Vul het reservoir met water met behulp van een meetspuit. Steek het kaarsje aan. Opdrachten/Vragen: Verklaar je waarneming. Tips bij de uitvoering: Informatie over de werking en over hoe zelf een bootje maken vind je op: www.sci-toys.com/scitoys/scitoys/thermo/thermo.html#heat Extra opdracht: Meetresultaten:


Experiment - 50

Warmte Mengproef met water 2de graad – Warmte demonstratieproef leerlingenpracticum

Onderwerp: Mengproef met water gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: 2 isomobekers, thermometer, balans of meetglas, verwarmingstoestel Uitvoering: 1. Vul een beker voor iets minder dan de helft met koud water en bepaal de temperatuur θk. Vul de andere beker met dezelfde hoeveelheid warm water en bepaal de temperatuur θw. Giet het warme water bij het koude. Roer met de thermometer en bepaal de eindtemperatuur θe. 2. Neem verschillende hoeveelheden koud en warm water en laat de eindtemperatuur telkens voorspellen en experimenteel bepalen. Opdrachten/Vragen: De eindtemperatuur kan berekend en gecontroleerd worden uit cwater ⋅ mk ⋅ (θ e − θ k ) = cwater ⋅ mw ⋅ (θ w − θ e ) Tips bij de uitvoering: Extra opdracht: Speelt de warmtecapaciteit van het vat mee? Voor warm water in een beker koud water ? Voor koud water in een beker warm water? Hoe wordt je resultaat er door beïnvloed? Meetresultaten: 1. mk = mw = 180 g θ k = 19,9 °C; θ w = 62,6 °C; θ e = 41,2 °C Theoretisch: θe − θk = θ w − θe

θw + θk

62, 6°C + 19,9 °C = 41,3°C 2 2 2. mk = 174,9 g; mw = 106,3 g θ k = 20,3 °C; θ w = 63,8 °C; θ e = 36,6 °C Theoretisch: 174,9 (θ e - 20,3 °C) = 106,3 (63,8 °C - θ e) Hieruit volgt: θe = 36,7 °C en dus : θ e =


=

Experiment - 51

Warmtehoeveelheid 2de graad - Warmte demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Warmtehoeveelheid gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: 3 metalen blokjes (Al, Pb, Fe) met dezelfde massa en wasplaat in statief (Frederikson) Uitvoering: Bepaal de massa van de blokjes. Verwarm de metalen blokjes tot dezelfde temperatuur b.v. 80°C. Plaats de warme blokjes op de wasplaat Opdrachten/Vragen: Verklaar je waarneming. Tips bij de uitvoering: Je kunt ook drie blokjes nemen uit hetzelfde materiaal maar met verschillende massa. Extra opdracht: Meetresultaten:


Experiment - 52

Bepaling van de soortelijke warmtecapaciteit van water 2de graad – Warmte demonstratieproef leerlingenpracticum

Onderwerp: Bepaling van de soortelijke warmtecapaciteit van water gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: thermos, thermometer, balans of meetglas, dompelkoker met gekend vermogen, chronometer Uitvoering: Vul de thermos met een gekende hoeveelheid mwater koud water en bepaal de begintemperatuur θb. Zorg er voor dat je voldoende water hebt. Lees het vermogen P van de dompelkoker af. Steek de dompelkoker in het water. Verwarm gedurende een bepaalde tijd Δt (2 minuten voor een dompelkoker met een vermogen van 1 000 W). Laat de dompelkoker in het water steken. Bepaal de hoogste temperatuur dat is de eindtemperatuur θe. Opdrachten/Vragen: We verwaarlozen de hoeveelheid warmte die naar het vat gaat. cwater kan bepaald worden uit Q = cwater ⋅ mwater ⋅ (θ e − θb ) en Q = P ⋅ Δt Tips bij de uitvoering: Extra opdracht: Meetresultaten: P = 1 000 W; Δt = 120 s; mwater = 0,4681 kg θ b = 20,5 °C; θ e = 82,3 °C cwater = 4,15 . 103 J/(kg °C) Tabelwaarde: cwater = 4,19 . 103 J/(kg °C)


Experiment - 53

Bepaling van de soortelijke warmtecapaciteit van een vaste stof 2de graad – Warmte demonstratieproef leerlingenpracticum

Onderwerp: Bepaling van de soortelijke warmtecapaciteit van een vaste stof gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: thermos (met gekende warmtecapaciteit), blok koper of aluminium, thermometer Uitvoering: Vul de thermos met 200 ml water en bepaal de begintemperatuur θw. Verwarm het blok Al in kokend water. Het water moet niet koken, je moet wel de temperatuur van het water kunnen meten. Breng het hete blok Al snel over in de thermos. Roer voorzichtig met de thermometer en bepaal de evenwichtstemperatuur θe dat is de hoogste temperatuur. Opdrachten/Vragen: Formuleer de onderzoeksvraag. Tips bij de uitvoering: Hou rekening met de warmtecapaciteit van de thermos. Extra opdracht: Meetresultaten: mw = 0,727 kg; mAl = 0,284 kg; θw = 22,1 °C; θAl = 98 °C; θe = 27,5 °C cw ⋅ mw ⋅ (θ e − θ w ) = c Al ⋅ m Al ⋅ (θ Al − θ e ) cAl = 822 J/(kg °C) (zonder rekening te houden met de warmtecapaciteit van het vat) Cvat = 145 J/°C cw ⋅ mw ⋅ (θ e − θ w ) + Cvat ⋅ (θ e − θ w ) = c Al ⋅ m Al ⋅ (θ Al − θ e ) cAl = 856 J/(kg °C) Volgens tabellen: 900 J/(kg °C)


Experiment - 54

Soortelijke warmtecapaciteit (temperatuur van een vlam)(1) 2de graad – warmte demonstratieproef leerlingenpracticum

Onderwerp: Soortelijke warmtecapaciteit (temperatuur van een vlam)(1) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: ijzeren bol bevestigd aan een ijzerdraad, gasbrander, isomobeker met water, thermometer Uitvoering: Hang de bol een tijdje in de vlam zodat deze dezelfde temperatuur heeft als de vlam. Bepaal de temperatuur θb van het water in de isomobeker. Breng de bol dan vlug in de beker. Bepaal de maximale temperatuur θe. Opdrachten/Vragen: Bepaal de temperatuur θvlam van de vlam van een brander. Stel een warmtebalans op en bereken hieruit de temperatuur van de bol. Verwaarloos de warmtecapaciteit van de isomobeker en houd geen rekening met verdampt water. Tips bij de uitvoering: Hang de bol in het heetste deel van de vlam. Meetresultaten: mFe = 93,3 g; mw = 135 g; cw = 4190 J/(kg °C); cFe = 448 J/(kg °C) θb = 22,2°C; θe = 65,4°C cw ⋅ mw ⋅ (θ e − θ b ) = cFe ⋅ mFe ⋅ (θ vlam − θ e )

θvlam = 640 °C


Experiment - 55

Soortelijke warmtecapaciteit (vermogen van de zon)(2) 2de graad – Warmte demonstratieproef leerlingenpracticum

Onderwerp: Soortelijke warmtecapaciteit (vermogen van de zon)(2) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: 1. metalen doos met zwart geschilderd deksel, volledig gevuld met water, digitale thermometer, isomoblok 2. aluminium blok met bovenzijde mat zwart beroet, digitale thermometer, isomoblok Uitvoering: 1. Plaats de doos loodrecht op het zonlicht en lees elke minuut de temperatuur van het water af. 2. Plaats het Al-blok loodrecht op het licht van een sterke lamp en lees elke minuut de temperatuur van het blok af Opdracht/Vragen: Bepaal het uitgestraalde vermogen van de zon. Bepaal het uitgestraalde vermogen van een lamp. Tips bij de uitvoering: Houd de begintemperatuur van doos of blok lager dan 20 °C. Meetresulaten: E = V/X met V het vermogen uitgestraalde energie per m² en X = 0,75 de gemiddelde transmissiecoëfficiënt 1. Metalen doos: mwater = 252,3 g; Aeffectief = 39 cm²; Δθ/Δt = 0,231 °C/min (uit de grafiek); cwater = 4,19 J/(g K) De energie afgegeven door de zon is gelijk aan de energie opgenomen door de doos. V . A . Δt = c . mwater . Δθ; V = cwater . mwater . Δθ/(A . Δt) E = 14 . 102 W/m² 2. Al-blok: mwater = 126,0 g; Aeffectief = 10 cm²; Δθ/Δt = 0,461 °C/min (uit de grafiek) cAl = 0,900 J/(g K) E = 12 . 102 W/m²

Volgens tabellen: E = zonneconstante = 1 360 W/m²


Experiment - 56

Faseovergangen Dampdruklijn van water 2de graad – Faseovergangen demonstratieproef leerlingenpracticum

Onderwerp: Dampdruklijn van water gemakkelijk middelmatig moeilijk

p (bar)

Materiaal: fles (500 ml), stop met manometer en thermometer, gasbrander Uitvoering: Laat 2 à 3 cm water koken in de fles en sluit de beker af met de stop. Lees de druk en de temperatuur systematisch af. Opdrachten/Vragen: Maak een grafiek met de meetwaarden. Tips bij de uitvoering: 1. Neem met handschoenen de fles met kokend water voorzichtig van de brander. 2. Je kunt waarnemen dat het water blijft koken. 3. Om de stop te verwijderen moet je de fles terug in heet water steken. Extra opdracht: Meetresultaten: 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 60


70

80

90

θ (°C)

100

Experiment - 57

Bepaling van de soortelijke verdampingswarmte van water 2de graad – Faseovergangen demonstratieproef leerlingenpracticum

Onderwerp: Bepaling van de soortelijke verdampingswarmte van water gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: isomobeker, thermometer, balans, erlenmeyer, rubberen stop met gat, U-vormige buis of rubberen slang, gasvuur, statiefmateriaal Uitvoering: Bepaal de massa van het lege bekertje. Vul het tot de helft met water. Meet de massa. Bepaal de massa water mw. Meet de temperatuur θw van het water. Vul de erlenmeyer met een hoeveelheid water. Steek de glazen buis of de slang door de stop, zet de stop op de erlenmeyer. Verwarm de erlenmeyer tot het water kookt en er waterdamp ontstaat aan het uiteinde van de buis. Plaats het uiteinde in het koude water gedurende twee minuten. Neem het uiteinde uit de beker en stop het vuur. Roer met de thermometer en bepaal de eindtemperatuur θe. Bepaal de hoeveelheid water in de beker. Bereken de massa mstoom van de gecondenseerde stoom. Opdrachten/Vragen: Bepaal de verdampingswarmte lwater van water. Tips bij de uitvoering: Extra opdracht: Meetresultaten: Uit de energiebalans kan lwater bepaald worden: cw ⋅ mw ⋅ (θ w − θ e ) = lwater ⋅ m stoom + cw ⋅ mstoom ⋅ (100 °C − θ e ) mw = 321,7 g; θ w = 22,0 °C; θ e = 60,0 °C; mstoom = 31,7 g; cw = 4,19 . 103 J/kg °C lwater = 219 . 104 J/kg

Volgens tabellen: lwater = 227 . 104 J/kg


Experiment - 58

Bepaling van de soortelijke smeltwarmte van ijs 2de graad – Faseovergangen demonstratieproef leerlingenpracticum

Onderwerp: Bepaling van de soortelijke smeltwarmte van ijs gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: isomobeker, thermometer, ijsblokjes, balans Uitvoering: Neem vooraf enkele blokjes ijs uit de diepvries zodat hun temperatuur 0 °C is. Bepaal de massa mb van de beker. Vul de beker tot ongeveer de helft met water. Bepaal de massa mw van het water. Meet de temperatuur θb van het water. Droog enkele ijsblokjes af en doe deze in de beker. Een 2-tal blokjes is voldoende. Wacht tot het ijs gesmolten is en er evenwicht is. Roer af en toe met de thermometer. Bepaal de laagste temperatuur θe. Bepaal de massa van de volle beker en trek er mw en mb van af. Dat levert de massa mijs van het ijs of tarreer. Opdrachten/Vragen: 1. Formuleer de onderzoeksvraag. 2. Waarom droog je het ijs af? 3. Wanneer ben je zeker dat de temperatuur van het ijs 0 °C is? Tips bij de uitvoering: Eventueel kan warm water gebruikt worden. Extra opdracht: Meetresultaten: Uit de energiebalans: cw ⋅ mw ⋅ (θb − θ e ) = lijs ⋅ m ijs + cw ⋅ mijs ⋅ θ e

kan lijs bepaald worden: 1 ⋅ ⎡ cw ⋅ mw ⋅ (θ b − θ e ) − cw ⋅ mijs ⋅ θ e ⎤⎦ lijs = mijs ⎣ mw = 212,6 g; θ b = 21,6 °C; mijs = 17,2 g; θ e = 14,6 °C lijs = 362 . 103 J/kg

Volgens tabellen: lijs = 335 . 103 J/kg


Experiment - 59

Verdampen en condenseren 2de graad – Faseovergangen demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Verdampen en condenseren gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: steriliseertoestel, glazen pot met rubberen afsluitring, waterketel Uitvoering: Bevestig de rubberen ring. Leg het deksel bijna dicht. Breng de waterdamp van bijna 95°C voldoende lang onder het deksel en sluit snel af. Opdrachten/Vragen Dampdruk 1. Waarom is de pot goed en blijvend gesloten ? 2. Hoe kan je een gesloten pot makkelijk terug open maken? Tips bij de uitvoering: Extra opdracht: Meetresultaten:


Experiment - 60

Dampdruk 2de graad – Faseovergangen demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Dampdruk gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: papieren bakje, water, kaarsje, plankjes Uitvoering: Vul het bakje met een beetje water en plaats het boven de kaarsvlam. Opdrachten/Vragen: Waarom brandt het papier niet? Tips bij de uitvoering: Extra opdracht: Lukt dat met een ballon gevuld met water? En met een ballon gevuld met lucht? Zoek de ontbrandingstemperatuur van papier op. Meetresultaten:


Experiment - 61

Afkoelen door verdamping 2de graad – Faseovergangen demonstratieproef leerlingenpracticum

Onderwerp: Afkoelen door verdamping gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: kwikthermometer (- 20 °C tot 50 °C), papieren servet met donkere kleur, elastiekje, ether Uitvoering: Maak een stukje van het servetje met het elastiekje vast op het kwikreservoir. Steek dit uiteinde in een potje ether. Wacht even. Opdrachten/Vragen: Noteer je waarneming en verklaar deze. Lees de thermometer af. Tips bij de uitvoering: Je kunt ook een ander soort thermometer gebruiken. Extra opdracht: Meetresultaten: Na enige tijd geeft de thermometer een temperatuur van - 11 °C aan.


Experiment - 62

Koken bij verlaagde druk (spuit)(1) 2de graad – Faseovergangen demonstratieproef leerlingenpracticum

Onderwerp: Koken bij verlaagde druk (spuit)(1) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: meetspuit (50 ml), rubberen stop of schroef waarmee het uiteinde kan worden afgesloten Uitvoering: Vul de meetspuit voor ongeveer ¼ met warm water door het op te zuigen. Sluit het uiteinde af met de stop. Opdrachten/Vragen: 1. Trek aan de zuiger zodat de druk in de meetspuit kleiner wordt. Noteer je waarneming en verklaar deze. 2. Wanneer kan een dampbel in de vloeistof ontstaan? 3. Zoek de dampdruk van water bij 20 °C op. Tips bij de uitvoering: We gebruikten een speciale stop, dat is niet nodig. Je kunt het uiteinde dicht maken met een schroef en secondelijm. Extra opdracht: Probeer ook de alternatieve proef waarbij je een beker met water op kamertemperatuur onder de stolp van een vacuümpomp zet en de stolp leegpompt. Meetresultaten:


Experiment - 63

Koken bij verlaagde druk (2) 2de graad – Faseovergangen demonstratieproef leerlingenpracticum

Onderwerp: Koken bij verlaagde druk (2) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: erlenmeyer, rubberen stop met gat, glazen buisje, verbindingsslang, klem, gasvuur, beker Uitvoering: Schuif de slang op het buisje en het buisje door de stop. Vul de erlenmeyer voor ongeveer 1/5 met water. Zet de stop op de erlenmeyer. Verwarm tot het water kookt. Doof het vuur en zet de klem op de slang. Giet koud water over de erlenmeyer of houd deze onder de stromende kraan. Opdrachten/Vragen: Noteer je waarneming en verklaar deze. Tips bij de uitvoering: Ovenwanten gebruiken om je niet te verbranden. Extra opdracht: Meetresultaten:


Experiment - 64

Invloed van de temperatuur op de dampdruk (implosie van een blikje)(1) 2de graad – Gassen demonstratieproef leerlingenpracticum

Onderwerp: Invloed van de temperatuur op de dampdruk (implosie van een blik)(1) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: blik, beker gevuld met koud water, gasbrander Uitvoering: Vul het blik met een kleine hoeveelheid water. Verwarm het blik tot het water kookt. Zet het blik omgekeerd in de schaal met koud water. Opdrachten/Vragen: Verklaar je waarneming. Tips bij de uitvoering: 1. Ga voorzichtig te werk, gebruik b.v. ovenwanten 2. Als alternatief kun je een petfles omspoelen met heet water, deze laten leeglopen en de stop er op draaien. Extra opdracht: Meetresultaten:


Experiment - 65

Invloed van de temperatuur op de dampdruk (ballon in fles)(2) 2de graad – Gassen demonstratieproef leerlingenpracticum

Onderwerp: Invloed van de temperatuur op de dampdruk (ballon in fles)(2) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: erlenmeyer, ballon, warm water Uitvoering: Kook een hoeveelheid water in een erlenmeyer. Giet de erlenmeyer leeg. Schuif een ballon over de hals van de erlenmeyer en laat de beker afkoelen. Opdrachten/Vragen: Noteer je waarneming en verklaar deze. Tips bij de uitvoering: Wees voorzichtig als je de ballon over de hals van de erlenmeyer schuift.. Extra opdracht: Meetresultaten:


Experiment - 66

Invloed van de temperatuur op de dampdruk (koken onder verhoogde druk)(3) 2de graad – Gassen

Onderwerp: Invloed van de temperatuur op de dampdruk (koken onder verhoogde druk)(3) gemakkelijk middelmatig moeilijk

demonstratieproef leerlingenpracticum

Materiaal: hogedrukpan, balans, schuifmaat Uitvoering: Bepaal de massa m van de klok boven op het deksel. Bepaal de diameter d van het gat in het deksel. Zoek de temperatuur waarop de hogedrukpan werkt. Opdrachten/Vragen: Verklaar je waarneming. Tips bij de uitvoering: Extra opdracht: Meetresultaten: m = 0,0529 kg ; d = 3,5 mm A = π . d2/4 = 10,4 . 10-6 m2 ; Fz = 0,0529 . 9,81 N = 0,519 N; pextra = 50 . 103 Pa ptot = (1,01 . 105 + 50 . 103) Pa = 1,51 . 105 Pa Dampdruklijn van water: 500

160 3 p (10 Pa) 150

400

140

3

p (10 Pa)

600

130

300

120 200

110

100

100 90

0 0

50

100

150

θ (°C)

80 95

100

105

110

De temperatuur waarbij water bij deze druk kookt is gelijk aan:

θ(1,51.105 Pa) = ongeveer 112 °C


θ (°C)115

Experiment - 67

Invloed van de temperatuur op de dampdruk (Watt) (4) 2de graad – Faseovergangen demonstratieproef leerlingenpracticum

Onderwerp: Invloed van de temperatuur op de dampdruk (4) gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: toestel van Watt (2 verbonden glazen bollen gevuld met een vluchtige vloeistof) Uitvoering: In de begintoestand zijn de bollen op dezelfde temperatuur en is de dampdruk van de verzadigde damp in de bollen gelijk. Verwarm één van de bollen met je hand of plaats één bol in zeer koud water. Opdrachten/Vragen: 1. Waarom stijgt de vloeistof in de andere bol bij opwarming? 2. Waarom stijgt de hoeveelheid vloeistof in de koude bol? Tips bij de uitvoering: Extra opdracht: 1. Zoek op hoe het toestel zijn naam heeft gekregen. 2. Verklaar de werking van een 'liefdesmeter'.

Meetresultaten:


Experiment - 68

Verdampen: de drinkende vogel 2de graad – Warmte demonstratieproef leerlingenpracticum

Onderwerp: Verdampen gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: drinkvogel, beker gevuld met water, plankjes Uitvoering: De drinkvogel bestaat uit twee gebieden die in de begintoestand op dezelfde temperatuur zijn. In het begin bevat het onderste gebied een vluchtige vloeistof met een verzadigde damp. De druk is dan in beide gebieden dezelfde want de temperatuur is gelijk. Dompel de kop van de vogel in het water en de vogel zal opnieuw drinken! Opdrachten/Vragen: 1. Waarom stijgt de vloeistof op? 2. Waarom kantelt de vogel? 3. Wat gebeurt er tijdens het drinken? 4. Waarom drinkt de vogel opnieuw? Tips bij de uitvoering: Zilver of zwart??? Extra opdracht: Meetresultaten:


Experiment - 69

Invloed van de druk op het smeltpunt 2de graad – Faseovergangen demonstratieproef leerlingenpracticum

Onderwerp: Invloed van de druk op het smeltpunt gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: blok ijs, steunmateriaal, twee zware blokken, nylondraad Uitvoering: Bevestig een stuk ijzerdraad tussen de twee zwaar blokken. Maak een stelling waar het blok ijs op kan rusten. Leg de ijzerdraad over het ijs zonder de blokken de tafel raken. Opdrachten/Vragen: Verklaar je waarneming. Tips bij de uitvoering: Het duurt een tijdje vooraleer je iets ziet. Extra opdracht: Zoek voorbeelden van smeltpuntsverlaging in het dagelijkse leven. Meetresultaten:


Experiment - 70

Invloed van zout op het smeltpunt 2de graad – Faseovergangen

Onderwerp: Invloed van zout op het smeltpunt gemakkelijk middelmatig moeilijk

demonstratieproef leerlingenpracticum

temperatuur (°C)

Materiaal: ijs, beker met water, zout, thermometer, chronometer Uitvoering: Breng enkele ijsblokjes in de beker met water. Meet de temperatuur en start de chronometer. Meet op regelmatige tijdstippen de temperatuur. Roer geregeld. Noteer voldoende meetpunten uit bij 0 °C. Voeg zout toe en blijf verder meten. Opdrachten/Vragen: Verklaar je waarneming. Tips bij de uitvoering: Gebruik voldoende ijs en weinig water. Extra opdracht: Waar wordt dit principe toegepast in het dagelijkse leven? Meetresultaten: 4 2 0 -2 -4 -6


0

200

400

tijd (s) 600

Experiment - 71

Smelten en stollen: handverwarmer 2de graad – Faseovergangen demonstratie-experiment leerlingenpracticum

Onderwerp: Smelten en stollen: handverwarmer gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: hotbag Uitvoering: Verwarm de hotbag tot de inhoud vloeibaar is. Laat het pakje afkoelen. Klik op het metalen stukje. Opdrachten/Vragen: Door te klikken stolt het pakje. Verklaar het ontstaan van de warmte. Tips bij de uitvoering: Zie voor meer uitleg: http://en.wikipedia.org/wiki/HotBag http://www.howstuffworks.com/question290.htm Extra opdracht: Meetresultaten:


Experiment - 72

Sublimatie 2de graad – Faseovergangen demonstratieproef leerlingenpracticum

Onderwerp: Sublimatie gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: beker of potje, naftaleen (verpoederde motballen), vlak doorzichtig schaaltje, potje met ijs of schaaltje en ijs Uitvoering: Breng het naftaleenpoeder in de beker. Zet er het doorzichtige schaaltje op. Zet het potje met ijs hierboven op. Wacht. Veeg het condensatiewater van het doorzichtige schaaltje. Kijk door het schaaltje naar een lichtbron. Opdrachten/Vragen: Verklaar je waarneming. Tips bij de uitvoering: 1. Het duurt redelijk lang eer je kristallen ziet, zet de opstelling met het ijs een tijdje op voorhand klaar. 2. Leg het doorzichtige schaaltje op een overheadprojector om de kristallen duidelijk waar te nemen. 3. Je kunt ook jodium gebruiken, de kristallen zijn goed zichtbaar. Je moet dat dan wel in een rookkast doen. Vul een proefbuis met I2, lege er een deksel op. Zet de proefbuis in een warmwaterbad. Extra opdracht: Je kunt de kristallen onder de microscoop bekijken. Meetresultaten:


Experiment - 73

Volumeverandering bij het stollen 2de graad – Warmte demonstratieproef leerlingenpracticum

Onderwerp: Volumeverandering bij het stollen gemakkelijk middelmatig moeilijk

Materiaal: potje, paraffine, leeg drankblik Uitvoering: Vul het potje met vloeibare paraffine en laat afkoelen. Vul het blikje volledig met water en zet het in de diepvries. Opdrachten/Vragen: Noteer je waarneming en formuleer je besluit. Tips bij de uitvoering: Je bereidt best alles op voorhand voor. Als er geen diepvries dicht bij het lokaal is, kun je een foto van het blik gebruiken. Extra opdracht: Meetresultaten:


Experiment - 74

INHOUDSOPGAVE Mechanica ....................................................................1 ERB (wagentje)(1) .................................................................................................1 ERB (buis met glycerine)(2)..................................................................................2 Onderwerp: behoud van energie (veer)(1).............................................................3 Behoud van energie (knikker)(2) ...........................................................................4 Vermogen (trap)(1) ................................................................................................5 Vermogen (lampen) (2)..........................................................................................6

Druk..............................................................................7 Druk: invloed van de oppervlakte (1) ....................................................................7 Druk: invloed van de oppervlakte (2) ....................................................................8 Druk: invloed van de oppervlakte (3) ....................................................................9 Druk: invloed van de oppervlakte (4) ..................................................................10

Vloeistoffen.................................................................11 Druk bij vloeistoffen (glas en rietje) (1) ..............................................................11 Druk bij vloeistoffen (blik met gaatjes)(2) ..........................................................12 Druk bij vloeistoffen (fles en blik)(3)..................................................................13 Druk bij vloeistoffen (trechter)(4) .......................................................................14 Wet van Pascal (1) ...............................................................................................15 Wet van Pascal (spuit)(2).....................................................................................16 Communicerende vaten .......................................................................................17 Hydrostatische druk bij vloeistoffen (1) ..............................................................18 Hydrostatische druk bij vloeistoffen (2) ..............................................................19 Druk bij niet-mengbare vloeistoffen....................................................................20 Wet van Archimedes (1) ......................................................................................21 Wet van Archimedes (loden korrels)(2) ..............................................................22 Wet van Archimedes (moer)(3) ...........................................................................23 Wet van Archimedes (factoren)(4) ......................................................................24 Zinken, zweven, drijven (cola light)(1) ...............................................................25 Zinken, zweven, drijven (appelsien)(2) ...............................................................26 Zinken, zweven, drijven (waterballon)(3) ...........................................................27

Gassen .........................................................................28 Druk bij gassen ....................................................................................................28 Wet van Archimedes bij gassen...........................................................................29 Luchtdruk (vlies)(1) .............................................................................................30 Luchtdruk (spekken)(2) .......................................................................................31 Luchtdruk (nylonkous)(3)....................................................................................32 Luchtdruk (lat en krant)(4)...................................................................................33 Luchtdruk zuiger en gewichten)(5)......................................................................34 Luchtdruk (Maagdenburgse bollen)(6) ................................................................35 Luchtdruk meten ..................................................................................................36

Gaswetten ...................................................................37 Gaswet van Boyle (1)...........................................................................................37 Gaswet van Boyle (2)...........................................................................................38 Gaswet van Boyle (3)...........................................................................................39 Gaswet van Boyle (frietschieter)(1).....................................................................40


Experiment - 75

Gaswet van Boyle (ballon in een petfles)(2)........................................................41 Drukwet voor een gas ..........................................................................................42 Drukwet voor een gas (ballon in een fles) ...........................................................43 Volumewet voor een gas......................................................................................44

Energieomzetting .......................................................45 Energieomzetting (loden korrels)(1)....................................................................45 Energieomzetting (brandpunt)(2).........................................................................46 Energieomzetting (faxpapier)(3)..........................................................................47 Energieomzetting (staalwol)(4) ...........................................................................48 Energieomzetting (bootje)(5)...............................................................................49

Warmte .......................................................................50 Mengproef met water...........................................................................................50 Warmtehoeveelheid .............................................................................................51 Bepaling van de soortelijke warmtecapaciteit van water.....................................52 Bepaling van de soortelijke warmtecapaciteit van een vaste stof........................53 Soortelijke warmtecapaciteit (temperatuur van een vlam)(1)..............................54 Soortelijke warmtecapaciteit (vermogen van de zon)(2) .....................................55

Faseovergangen ..........................................................56 Dampdruklijn van water ......................................................................................56 Bepaling van de soortelijke verdampingswarmte van water ...............................57 Bepaling van de soortelijke smeltwarmte van ijs ................................................58 Verdampen en condenseren .................................................................................59 Dampdruk ............................................................................................................60 Afkoelen door verdamping ..................................................................................61 Koken bij verlaagde druk (spuit)(1).....................................................................62 Koken bij verlaagde druk (2) ...............................................................................63 Invloed van de temperatuur op de dampdruk (implosie van een blikje)(1).........64 Invloed van de temperatuur op de dampdruk (ballon in fles)(2) .........................65 Invloed van de temperatuur op de dampdruk (koken onder verhoogde druk)(3) 66 Invloed van de temperatuur op de dampdruk (Watt) (4) .....................................67 Verdampen: de drinkende vogel ..........................................................................68 Invloed van de druk op het smeltpunt..................................................................69 Invloed van zout op het smeltpunt .......................................................................70 Smelten en stollen: handverwarmer.....................................................................71 Sublimatie ............................................................................................................72 Volumeverandering bij het stollen.......................................................................73


Vliebergh-Sencie Natuurkunde Leuven 8 maart Experimenten voor de 2de graad leerjaar. Copyright KULeuven

Recommend Documents