Esperimento scientifico: un termometro fatto in casa.
Scopo
Comprendere come funziona un termometro.
Età
Dai 9 anni.
Materiali
Acqua
cannuccia trasparente
plastilina o colla a caldo
colorante alimentare
bottiglia di plastica trasparente col tappo
alcol denaturato
un contagocce
olio
vaso col tappo
imbuto.
Note di sicurezza
Finché usiamo i materiali ragionevolmente questa è un’attività molto sicura.
Presentazione
. Questo esperimento può essere presentato ad un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe
. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo
. spieghiamo ai bambini che questo esperimento ci farà comprendere come funziona un termometro
. nel vaso misceliamo una parte di acqua e una parte di alcol denaturato. Aggiungiamo del colorante alimentare. Dovremo preparare una quantità di soluzione che ci permetta di riempire completamente la bottiglia scelta, con un ciotolina di avanzo. Teniamo sempre coperta la soluzione, poiché l’alcol evapora molto facilmente
. versiamo la soluzione nella bottiglia evitando di farla traboccare
. per arrivare a riempirla fino al collo completiamo l’operazione con un contagocce. Teniamo coperta la soluzione col tappo o un bicchiere rovesciato
. inseriamo con delicatezza la cannuccia lasciando che almeno 10 centimetri di cannuccia rimangano fuori dalla bottiglia. La cannuccia non deve toccare il fondo della bottiglia e con la plastilina sigilliamo accuratamente la cannuccia attorno al collo della bottiglia
. se non abbiamo plastilina, possiamo praticare un foro nel tappo, far passare la cannuccia e sigillare tutto con la colla a caldo
. con il contagocce aggiungiamo nella cannuccia la soluzione che abbiamo tenuto da parte, di modo che nella cannuccia al di fuori della bottiglia ci siamo circa 5 centimetri di soluzione
. col contagocce inseriamo nella cannuccia poche gocce d’olio per isolare la soluzione alcolica e impedire che evapori
. possiamo fissare un pezzetto di cartoncino bianco alla cannuccia: questo ci permetterà di visualizzare meglio il liquido nella cannuccia, e ci permetterà di segnare il livello del liquido
. segniamo una tacca sul cartoncino per il termometro a temperatura ambiente
. mettiamo il termometro in una ciotola di acqua e ghiaccio e segniamo la tacca per il livello che il termometro raggiunge nella ciotola
. riportiamo il termometro a temperatura ambente, poi mettiamolo in un pentolino con acqua calda e segniamo la tacca per il livello che il termometro raggiunge nel pentolino
Chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.
Osservazioni e conclusioni
La piccola colonna d’aria fornita dalla cannuccia consente al liquido di espandersi verso l’alto quando l’ambiente si scalda.
Infatti, avrai notato che il liquido è salito nella cannuccia quando hai immerso il termometro nell’acqua calda. Avrai anche notato che il liquido è sceso nella cannuccia quando hai immerso il termometro nell’acqua col ghiaccio.
Tutta la materia è fatta di particelle e tutte queste particelle sono in costante movimento. L’energia coinvolta in questo movimento è chiamata energia cinetica. Quando la temperatura della materia diminuisce, le sue particelle si muovono più lentamente, si avvicinano tra loro e l’energia cinetica diminuisce.
Quando la temperatura aumenta, le particelle nella soluzione del termometro si muovono più velocemente e si allontanano tra loro quindi la soluzione si espande e sale nelle cannuccia.
Quando usi il termometro, trasferisci la temperatura e l’energia cinetica dell’esterno alla soluzione all’interno del termometro. La soluzione nel termometro cambia per adattarsi alle nuove condizioni della soluzione e i risultati sono visibili e possono essere misurati.
L’alcol è un liquido molto volatile, cioè evapora molto rapidamente. È per questo che mentre costruisci il termometro devi coprire i contenitori. Il termometro inoltre smetterà di funzionare una volta tutto l’alcol sarà evaporato.
