Oversigt - Systime · 3 En liste over anvendt apparatur og anvendte kemikalier. Apparatur- og kemi- ... Kort resume og vurdering af forsøgets resultater. 14 Kilder : Hvis du har

Laboratorieforsøg 0.0

Oversigt Der er i alt 31 forsøgsvejledninger til Isis Global opvarmning. De er udarbejdet i Word 2003. Formler og figurer i øvrigt er lavet i ChemSketch 10.0.

0.1 Vejledning i rapportskrivning 1.1 Temperaturmåling - afkøling 1.2 Fastlandsklima og kystklima 1.3 Undersøgelse af fisk 1.4 Bestemmelse af tyngdeaccelerationen 1.5 Bestemmelse af densiteten af faste stoffer 1.6 Specifik smeltevarme 1.7 Specifik varmekapacitet 1.8 Archimedes’ lov 1.9 Vand og is 1.10 Grønlandspumpen 2.1 Solens stråler 2.2 Molekylmodeller 2.3 Rumfanget af 1 ton CO2 2.4 Carbondioxid 2.5 Blå himmel og rød sol 2.6 Fotosyntese og ånding 2.7 Respiration i jord 2.8 Albedo 2.9 UV-stråling og solcreme 3.1 Hastighedsundersøgelse for en løber 3.2 Bremselængde 3.3 Rullemodstand 4.1 En elpæres virkningsgrad 4.2 En cykeldynamos virkningsgrad 4.3 Isolering af huse 4.4 Opvarmning af 1 liter vand 4.5 Påvisning af stivelse 4.6 Cellulose 4.7 Gær og osmose 4.8 Gæring af glucose 4.9 Bernoullis princip

Isis Global opvarmning © Hans Birger Jensen og Forlaget Systime A/S 1



Vejledning i rapportskrivning Selv om rapporten skal afleveres til læreren, skal den skrives, så den kan forstås af en på dit faglige niveau, som ikke selv har udført forsø-get. En rapport skal (afhængigt af emne og fag) indeholde:

1 Forside

Forsiden skal indeholde oplysning om forsøgets navn, hvem der har lavet forsøget, hvornår forsøget er lavet, og hvem der har skrevet rapporten.

2 Formål En kort formulering af formålet med forsøget. 3 En liste over anvendt apparatur og anvendte kemikalier.

Apparatur- og kemi-kaliefortegnelse

4 Tegning af opstilling

Det kan være nødvendigt med flere tegninger, eventuelt som en "tegneserie". Anvend eventuelt ChemSketch1 til tegninger.

5 Udførelse

Beskrivelse af forsøgets udførelse. Punktet kan eventuelt indeholde dele af teorien, som så ikke bør gentages under næste punkt. Desuden skal relevante risiko- og sikkerheds-aspekter omtales her.

6 Teori

Kortfattet præsentation af teorien bag forsøget. Er der tale om kemi- eller radioaktivitetsforsøg skal rapporten indeholde reaktionsskemaer for samtlige reaktioner i forsøget. På bag-grund af reaktionsskemaerne forklares farveskift, gasudvi-kling, strålingsudsendelse m.m.

7 Forsøgsresultater

Ved større datamængder er det hensigtsmæssig at indføre disse på tabelform (husk enheder!). Det skal fremgå, hvilke data der er direkte måleresultater. Her kan også anføre sær-lige iagttagelser (uheld, varmeudvikling, farveskift osv.).

8 Udregninger

Alle typer af foretagne udregninger skal vises med anvendte formler og med værdier indsat med enheder. Hvis en type udregning foretages mange gange, er det nok at vise en en-kelt udregning, resultaterne af de andre tilsvarende udreg-ninger angives på tabelform.

9 Grafer

Tegn grafer i et regneark. Husk at forsyne grafen med en overskrift, som kort beskriver, hvad grafen viser. Der skal også være en tolkning af grafen.

10 Fortolkning

Forklaring af forsøgets udfald. Bedømmelse af forsøgets me-tode.

1 Programmet ChemSketch er Freeware. Det betyder, at det må anvendes frit og gratis. Det kan downloades fra www.acdlabs.com/download . Der ligger en vejledning på http://pub.uvm.dk/1999/iktkemi/5.htm

http://www.acdlabs.com/download

http://pub.uvm.dk/1999/iktkemi/5.htm

11 Afvigelse

Det angives, på hvilke punkter forsøgets udfald afviger fra det forventede. Hvis der findes tabelværdier for de målte værdier, beregnes afvigelsen således:

% tabelværdi

tabelværdi -værdimålt = % iAfvigelse 100 ⋅⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛

12 Fejlkilder

Der angives eventuelle grunde til, at forsøget ikke levede op til de antagelser, som teorien forudsætter.

13 Konklusion Kort resume og vurdering af forsøgets resultater. 14 Kilder

Hvis du har anvendt kilder, kan de angives undervejs eller til slut i rapporten.

15

Personlig under-skrift

Du skal til sidst skrive under på, at det er dig, der har lavet rapporten.

16 Bilag

Hvis der er udleveret en øvelsesvejledning, bør den vedlæg-ges som bilag. Hvis øvelsesvejledningen findes i en lærebog, laves en henvisning til denne.


Laboratorieforsøg 1.1 Temperaturmåling - afkøling

Når en genstand afkøles, er varmeafgivelsen afhængig af tempera-turforskellen mellem genstanden og omgivelserne. Jo større for-skel, desto hurtigere varmeafgivelse. Varmeafgivelsen bliver lang-sommere, når man isolerer genstanden med et materiale, som le-der varme dårligt.

I dette forsøg følges afkølingen af kogende vand.

Apparatur & Kemikalier:

Udførelse Et 250 mL bægerglas og et flamingobæ-ger fyldes halvt med kogende vand.

Elkedel 250 mL bægerglas Flamingobæger

Temperaturen måles i starten for hvert femte minut, senere hvert kvarter.

Termometer

Målingerne skal mindst foretages indtil temperaturen er halveret.

Mål også temperaturen i lokalet. Regneark Resultaterne overføres til et regneark.

Flamingobæger

I samme diagram tegnes kurver for de to måleserier. Tid skal være på 1-aksen og temperatur på 2-aksen.

tid i minutter 0 5 10 15 20 25 30 45 60 75 temperatur i bægerglas i °C 100 temperatur i flamingobæger 100 Spørgsmål Forklar grafernes udseende.

Aflæs på graferne, hvor lang tid det ta-ger, inden temperaturen er halveret.

Forklar forskellen mellem resultaterne for de forskellige beholdere.

Udvidelse

Omregn i regnearket for hver af behol-derne de målte temperaturer til tempe-raturforskelle mellem temperaturen i beholderen og temperaturen i lokalet.

I samme diagram tegnes kurver for de to måleserier, igen med tid skal være på 1-aksen, men med temperaturforskel på 2-aksen.

Spørgsmål Gentag spørgsmålene ovenfor.



Fastlandsklima og kystklima Den specifikke varmekapacitet for sand er omkring 1,5

kJ/(kg⋅K), mens den er 4,18 kJ/(kg⋅K) for vand. Det har betyd-ning for klimaet. Her undersøges betydningen af forskellen i specifik varmekapacitet for opvarmning og afkøling af sand og vand.



Udførelse

Sand Kunstig sol 2 flamingobægre Vægt

Først afvejes 50 g tør sand og 50 g vand i hver sit flamingobæger. Mål begge syste-mers begyndelsestemperatur.

2 lamper med 60 W-pærer 2 resistorer, fx 5 Ω Spændingskilde

Anbring en 60 W-pære 3 cm over hvert bæ-ger. Begge pærer skal være tændte i 10 mi-nutter.

Eventuelt jord Mål sluttemperaturerne i hvert af syste-

merne umiddelbart efter at pærerne er slukket. Mål sluttemperaturerne i hvert af syste-merne 10 minutter efter at pærerne er slukket.

Diskussion

Hvorfor stiger temperaturen i de to syste-mer?

Beskriv og forklar forskellene mellem må-lingerne i de to systemer.

Opvarmning

De to bægere påfyldes på ny 50 g tør sand og 50 g vand. Mål begge systemers begyn-delsestemperatur.

To ens resistorer (modstande) seriekobles, og der anbringes en resistor i hvert bæger. Seriekoblingen tilsluttes en spænding på 10 V i 10 minutter.

Mål sluttemperaturerne i hvert af syste-merne umiddelbart efter at pærerne er slukket.

Mål sluttemperaturerne i hvert af syste-merne 10 minutter efter at spændingskilden er slukket.


Diskussion

Hvorfor stiger temperaturen i de to syste-mer?

Diskuter, hvordan de nye resultater stem-mer overens med resultaterne fra det første forsøg.

Forklar forbindelsen mellem forsøgsresulta-tet og begreberne fastlandsklima og kyst-klima.

Udvidelse

Der er en række udvidelsesmuligheder. Fx kan der måles løbende, og resultaterne kan afbildes grafisk (regneark). Desuden kan der fx anvendes et ekstra bæger med tør jord.

Laboratorieforsøg 1.3 Undersøgelse af fisk

Nogle fisk er knyttet til havbunden (bundfisk), mens andre lever he-le deres liv i de frie vandmasser (pelagiske fisk). Fiskene er dels til-passet de steder, de lever, dels deres fødevalg. Det gælder i øvrigt ikke kun for fisk, at der er en tæt sammenhæng mellem dyrets form (bygning) og dyrets funktion (hvordan og hvor fisken lever).

I dette forsøg undersøges og sammenlignes to forskellige fisk, hvoraf den ene lever i de frie vandmasser, mens den anden lever på havbunden. Undersøgelsen skal vise bygningsmæssige og fø-demæssige tilpasninger fiskene har, og som svarer til deres føde og levested. Sild

Apparatur &

Kemikalier: Udførelse

Sild Fiskens form

Fisk, der lever i de frie vandmasser, er oftest ovale i kropsform, mens fisk, der lever på bun-den er flade, trekantede eller åleagtige.

Fladfisk tværsnit Dissektionsbakke Kan silden ligge på maven uden at vælte? Saks Kan fladfisken ligge på maven uden at vælte?

Hvilket levested passer det med? Fiskens form

strømlinethed

Fisk, der lever i de frie vandmasser og svøm-mer meget er mere strømlinede, end fisk der lever på bunden.

Hvilken af fiskene er mest strømlinet? Hvilke levesteder passer det med?

Rødspætte Fiskens form

muskler

Fisk, der lever i de frie vandmasser og svøm-mer meget, har flere muskler, end fisk der le-ver på bunden. Det er kropsiden og halestyk-ket, der består af muskler.

Undersøg forholdet mellem hoved og resten af kroppen for de to fisk.

Hvilke levesteder passer det med?

Torsk Fiskens finner

Fisk, der lever i de frie vandmasser og svøm-mer meget, svømmer ved at slå med halen. De har normalt små finner og en kløftet halefinne.

Fisk, der lever på bunden, har store finner, så de hurtigt kan flytte sig en kort strækning, men kører træt på længere strækninger.


Undersøg fiskenes finner. Hvilke levesteder passer de med? Fiskens farve

Fiskene chancer for at overleve afhænger af, hvor godt de ligner deres omgivelser,

Undersøg fiskenes farver. Hvilke levesteder passer de med?

Fiskenes tænder

Fisk, der lever i de frie vandmasser, angriber deres bytte nedefra og har fordel af underbid.

Undersøg fiskenes tænder. Hvilke levesteder passer de med?

Fiskens gæller

Fisk ånder ved hjælp af gæller. Lokaliser gæl-lerne på de to fisk.

Fiskens indre organer

Klip fiskene op og se efter svømmeblære. Svømmeblæren er en luftfyldt blære, som fi-sken benytter til at regulere sin massefylde (densitet). Uden svømmeblæren er fiskens massefylde større end vands, og den kan ikke svæve i vandet. Ikke alle fisk var en svømme-blære.

Har begge fisk svømmeblære?

Se efter om fiskene indeholder rogn (æg) eller mælke (sæd).

Spørgsmål Hvor i havet lever de to fisk? Er de to fiske pelagiske eller bundfisk?

Til venstre herfor ses billedet af en ulk. Er ulken pelagisk eller en bundfisk?



Bestemmelse af tyngdeaccelerationen Når et æble, hvor stilken brister, falder ned mod jorden, sker det un-der påvirkning af tyngdekraften. Idet æblets masse betegnes m, kan tyngdekraften beregnes ud fra formlen

Ftyngde = m⋅g Her er g tyngdeaccelerationen, som er den acceleration tyngdekraf-ten giver en genstand. I dette forsøg skal værdien af g bestemmes. Tyngdekraftens størrelse måles med et dynamometer.

Apparatur & Kemikalier

Udførelse Ophæng dynamometeret i et stativ, som vist på figuren.

Dynamometer Stativ Lodder

Start med at hænge et lod op i dynamometeret. Aflæs tyngdekraften Ftyngde. Vej loddet.

Vægt

Hæng flere lodder på (et ad gangen) og bestem sammenhørende værdier af tyngdekraften Ftyngde og loddernes masse m.

Anfør resultaterne i en tabel som denne:

m/g Ftyngde /N

Efter øvelsen

Resultaterne indtastes i et regneark. På bag-grund af resultaterne tegnes en graf med m ud af 1-aksen og Ftyngde op ad 2-aksen.

Tegn tendenslinjen.

Få ligningen for tendenslinjen vist, idet tendens-linjen tvinges gennem (0,0).

Argumentér for, at tyngdeaccelerationen er ten-denslinjens hældningskoefficient.

Tabelværdi: g = 9,82 m/s2

Beregn den procentvise afvigelse fra tabelværdi-en.



Bestemmelse af densiteten for faste stoffer Det er muligt at bestemme densiteten (massefylden) for faste, kugle-formede, cylinderformede eller kasseformede genstande ved simple opmålinger og vejning. Densitet har symbolet ρ (det græske bogstav rho) og er defineret på følgende måde:


Vm

== ρellerrumfangmasse

densitet

Her er m genstandens masse (det som genstanden vejer) og V er gen-standens volumen (rumfang). For en cylinder er volumen givet ved: V = π ⋅ r2 ⋅ h For en klods er volumen givet ved: V = l ⋅ b ⋅ h For en kugle er volumen givet ved: 3

34

rV ⋅⋅= π

Skydelære Her er r radius, mens l, b og h er længde, bredde og højde.


Udførelse Udvælg 2-4 forskellige genstande og mål de stør-relser, der er nødvendige for at bestemme gen-standens rumfang. Anvend enheden cm.

Kugler Cylindre/tråd Vej genstandene. Anvend enheden g. Klodser/plader Vægt Beregn genstandenes densitet i g/cm3. Skydelære Mikrometerskrue

Anvend resultatet til at bestemme, hvilket mate-riale genstanden er lavet af. Anvend tabelværdier fra en databog eller fra internettet.

Afgør for hver af genstandene, om de kan flyde i vand.

Hvis en genstand kan flyde i vand, hvor stor en del rager så op over vandoverfladen?

Mikrometerskrue

Laboratorieforsøg 1.6 Specifik smeltevarme

Den energimængde, der skal til at smelte en genstand, afhænger af genstandens masse og af, hvad genstanden er lavet af. Energi-mængden kan findes ud fra formlen:

E = mg ⋅ Ls→l Her er mg genstandens masse, og Ls→l er genstandens specifikke smeltevarme. Den energimængde, der skal til for at opvarme en væske fra tem-peraturen tstart til tslut afhænger af væskens masse og af, hvilken væske der er tale om. Energimængden kan findes ud fra formlen:

E = mv ⋅ cv ⋅ (tslut – tstart)

Her er mv væskens masse, og cv er væskens specifikke varmekapa-citet. Formelen gælder også for en genstand. I dette forsøg skal den specifikke smeltevarme for is bestemmes.

Apparatur &


Vægt

Et flamingobæger vejes. Dernæst fyldes det ca. trekvart med vand. Flamingobægeret med vand vejes, og vandets masse mv bestemmes.

Isterning Flamingobæger mv = g Termometer

Begyndelsestemperaturen tstart for vandet i bæ-geret bestemmes.

tstart = °C

Isterningen skal være ved at smelte; så er dens temperatur 0 °C.

Isterningen aftørres og vejes. mis = g

Den aftørrede isterning puttes i flamingobæge-ret med vand. Der røres rundt indtil isen er smeltet. Sluttemperaturen måles:

tslut = °C

Den målte sluttemperatur er fælles for det op-rindelige vand i flamingobægeret og for smelte-vandet, som dannedes ud fra isen.


Udregninger

Vi antager, at al den varme (energi), som isen og smeltevandet modtager, kommer fra det op-rindelige vand i flamingobægeret. Heraf følger ligningen:

mis ⋅ Ls→l + mis ⋅ cv ⋅ (tslut – 0 °C) = mv ⋅ cv ⋅ (tstart – tslut)

Her er det første led den energi, der skal an-vendes til at smelte isen. Det andet led er den energi, der skal anvendes for at opvarme smel-tevandet til sluttemperaturen. Leddet på højre side af lighedstegnet, er den energi, der vandet har afgivet til smeltning af is og opvarmning af smeltevand.

Ligningen kan omskrives, så Ls→l står alene:

Ckg

kJ18,4v °⋅

=c sm

tcmttcmL

i

slutvisslutstartvvls

)C0–()–( °⋅⋅−⋅⋅=→

Udregning af Ls→l

Af denne formel kan de specifikke smeltevarme for is beregnes. Der skal anvendes samme en-hed for mv og mis. Temperaturen skal indsættes i °C.

Relativ afvigelse

Find tabelværdien for de specifikke smelte-varme for is, enten i en databog eller på inter-nettet.

Beregn den relative afvigelse (afvigelsen i pro-cent) efter formelen:

%100tabelværdi

ultatforsøgsres–tabelværdi afvigelserelativ ⋅=


Laboratorieforsøg 1.7 Specifik varmekapacitet

Den energimængde, der skal til for at opvarme en genstand fra temperaturen tstart til tslut afhænger af genstandens masse og af, hvad genstanden er lavet af. Energimængden kan findes ud fra formlen:

E = mg ⋅ cg ⋅ (tslut – tstart)

Her er mg genstandens masse, og cg er genstandens specifikke varmekapacitet. Formelen gælder også for en væske, fx vand. I dette forsøg skal den specifikke varmekapacitet bestemmes for en genstand, fx et lod eller en sten.

Først vejes genstanden. mg = g Apparatur &


Vægt Genstand (fx lod) 250 mL bægerglas

Dernæst opvarmes genstanden til 100 °C i ko-gende vand. Den skal være i det kogende vand i ca. 5 min.

Bunsenbrænder Trefod m. trådnet Flamingobæger Termometer

Et flamingobæger vejes. Dernæst fyldes det ca. trekvart med vand. Flamingobægeret med vand vejes, og vandets masse mv bestemmes.

mv = g

Begyndelsestemperaturen tstart for vandet i bæ-geret bestemmes.

tstart = °C Den opvarmede genstand nedsænkes i vandet og efter forsigtig omrøring med termometeret bestemmes sluttemperaturen, som er fælles for vand og genstand.

G

tslut = °C

Udregninger

Vi antager, at al den varme (energi), den op-varmede genstand afgiver, bliver optaget af vandet. Heraf følger ligningen

mg ⋅ cg ⋅ (100 °C – tslut) = mv ⋅ cv ⋅ (tstart – tslut)

’100 °C’ er indsat som genstandens starttempe-ratur. cv er vands specifikke varmekapacitet.


Ligningen kan omskrives så cg står alene:

Ckg

kJ18,4v °⋅

=c )–C100(

)–(

slutg

startslutvvg tm

ttcmc

°⋅⋅⋅

=

Udregning af cg

Af denne formel kan genstandes specifikke varmekapacitet beregnes. Der skal anvendes samme enhed for mv og mg. Temperaturen skal indsættes i °C.

Relativ afvigelse

Find tabelværdien for genstandens specifikke varmekapacitet, enten i en databog eller på in-ternettet.

Beregn den relative afvigelse (afvigelsen i pro-cent) efter formelen:

%100tabelværdi

ultatforsøgsres–tabelværdi afvigelserelativ ⋅=


Laboratorieforsøg 1.8 Archimedes’ lov

Archimedes fremsatte sin lov for omkring 1800 år siden, dog med en lidt anden ordlyd end denne: Opdriften på et legeme, der er nedsænket i en væske, vil

være lige så stor som tyngdekraften på den fortrængte væ-skemængde.

I dette forsøg eftervises Archimedes’ lov.

Først vejes loddet. mlod = g Apparatur & Kemikalier:

Udførelse

Vægt Lod Sytråd Måleglas

Dernæst skal loddets rumfang bestemmes. Det sker ved at nedsænke loddet i et måleglas med vand. Rumfanget aflæses på måleglassets skal før og efter. Loddets rumfang er differencen.

Bægerglas Vlod = mL

Der fyldes så meget vand i bægerglasset, at loddet bliver dækket, når det senere skal sæn-kes ned i vandet. Bægerglasset med vand vejes.

mfør = g Bægerglasset med vand bliver stående på væg-ten, mens loddet nedsænkes heri, se figuren. Vægten aflæses.

mefter = g T on12.345 g

Målt opdrift

Beregn stigningen i masse, som er det sytråden skal bære mindre.

mstigning = g

Opdriften fås ved at gange med tyngdeaccelera-tionen:

Fopdrift = mstigning ⋅ 9,82 m/s2 = N

Tyngdekraften på den fortrængte væske

Massen af det fortrængte vand er lig med rum-fanget af loddet ganget med vandets densitet (massefylde):

mfortrængt vand = Vlod ⋅ 1,00 g/mL = mL

Tyngdekraften fås ved at gange med tyngdeac-celerationen:

Ffortrængt vand = mfortrængt vand ⋅ 9,82 m/s2 = N

Spørgsmål Har forsøget eftervist Archimedes’ lov? Isis Global opvarmning © Hans Birger Jensen og Forlaget Systime A/S 1


Vand og is Vand og is spiller en vigtig rolle i forbindelse med følgerne af den

globale opvarmning. Grønlandspumpen, som driver Golfstrøm-men, holdes i gang af forskellen i densitet på fersk vand og salt vand. Det relativt varme overfladevand fordamper, hvilket køler vandet af og øger saltindholdet. Herved øges vandets densitet, og vandet synker ned i dybet. I dette forsøg bestemmes densiteten for vand og is. Densitet er derfor en vigtig fysisk størrelse. Den betegnes med det græske bogstav rho, ρ, og defineres sådan:

Vm

volumenmasse

Densitet == ρ:symboler med eller

I sidste del at dette undersøges, hvad der sker, når is smelter i ferskvand og i saltvand.

Densitetsbestemmelse Apparatur Densiteten for vand Elektronisk vægt 100 mL måleglas En elektronisk vægt nulstilles.

Udførelse

Sprøjteflaske med vand. Isterning

Et 100 mL måleglas anbringes på den elek-troniske vægt. Måleglassets masse aflæses.

Fyld ca. 10 mL vand i måleglasset og aflæs massen af måleglas med vand. Aflæs også det nøjagtige volumen af vandet.

Fortsæt med målingerne, hvor måleglasset indeholder ca. 20 mL, ca. 30 mL, ca. 40 mL og til ca. 100 mL


mL

12.345 g T on

m/g V/mL Efterbehandling Overfør måleresultaterne til Excel.

Tegn (m,V)-graf. Indtegn tendenslinjen og dens ligning.

Forklar grafens udseende og ligningen for tendenslinjen.

m/g

V/mL Gennemfør eventuelt forsøget både med

ferskvand og saltvand (havvand). Densiteten for is

Udførelse Fyld måleglasset halvt med koldt(!) vand. Aflæs vandstanden i måleglasset, Vfør.

Vej en isterning, der kommer direkte fra fryseren, mis.

Hurtigt:

Put isterningen ned i vandet, pres den ned under vandoverfladen og aflæs igen vand-standen, Vefter.

Lad isterningen smelte helt og aflæs slutvo-lumenet, Vslut.

mis /g Vfør /mL Vefter /mL Vis /mL ρis /(g/mL)

Efterbehandling Beregn densiteten for is.

Forklar, hvorfor isbjerge flyder. Sammenlign Vefter og Vslut.

Isen på Nordpolen flyder ovenpå havvandet. Hvad sker der med vandstanden i verdens-havene, hvis isen på Nordpolen smelter?

Gælder det samme for isen på Antarktis og på Grønland?

Hvis al indlandsisen på Grønland smelter, hvor meget vil vandstanden så stige i ver-denshavene?


Kvalitative forsøg med is, saltvand og ferskvand Apparatur Afsmeltning af isbjerge 250 mL bægerglas 2 stk. cylinderglas Grønne isterninger

Udførelse Fyld ca. 200 mL koldt saltvand i et 250 mL bægerglas.

Koldt saltvand1 Grøn frugtfarve OHP-transparent

Læg en grøn isterning lavet af ferskvand ned i vandet.

Nedskriv iagttagelserne.

Gentag eventuelt forsøgene med koldt ferskvand og med varmt ferskvand.

Efterbehandling Fortolk iagttagelserne.

Dynamikken i vandmasserne

Udførelse

Klip ud af en OHP-transparent et kvadra-tisk plaststykke, der kan dække et cylinder-glas.

Fyld det ene cylinderglas med grønfarvet, koldt saltvand.

Fyld det andet cylinderglas med varmt vand og læg plaststykket over. Vend cylinderglas-set og stil det oven på det cylinderglas med grønfarvet vand.

Fjern plaststykket og iagttag. Nedskriv iagttagelserne.

Efterbehandling Fortolk iagttagelserne.

Gentag eventuelt forsøget med andre kom-binationer af vand.

Hvad siger forsøgene om dynamikken i ha-vet omkring Grønland?

1 Havvand eller saltvand bestående af ½ spiseskefuld salt i 250 mL vand



Laboratorieforsøg 1.10 Grønlandspumpen Når der i havvandet omkring Grønland dannes is, bliver havvandets salt tilbage i havvandet. Derfor består isbjerge af ferskvand, mens havvandet under dem har et højt saltindhold. I området syd for Grøn-land har overfladevandet derfor en forholdsvis lav densitet, mens den er stigende ned mod bunden. Det gør, at når det varme, salt vand fra de tropiske have kommer afkølet til området syd for Grønland som overfladevand, synker det ned til bunden og returnere sydover i stor dybde. I dette laboratorieforsøg bestemmes saltindholdet i havvand, isbjerge og i vand under isbjerge.

1 Apparatur &

Kemikalier Udførelse

Havvand Den koniske kolbe vejes, og massen noteres (det er vigtigt, at kolben er tør!).

Havvand og is1 Balje 2 Fryser 50 mL måleglas

Der hældes der ca. 50 mL havvand i kolben. Hvis saltvandet er uklart, skal det først filtre-res.

500 mL konisk kolbe 3 Kolben med indhold vejes. Trefod m. trådnet Bunsenbrænder 4 Vægt

Kolben anbringes dernæst på en trefod med tråd-net. Der opvarmes nu med bunsenbrænder indtil næsten alt vand er fordampet. Derefter slukkes for gassen, og kolben bliver stående, så det sidste vand kan fordampe og kolben køle af.

5 Til slut vejes kolben igen. Isbjerg

Gentag måleproceduren med ”isbjerg”. Knus no-get af isen eller lad den smelte.

Havvand under isbjerg

Gentag måleproceduren med ”havvand under isbjerg”.

Havvand Isbjerg Havvand under isbjerg Masse af kolbe Masse af kolbe + saltvand Masse af kolbe + salt Masse af saltvand Masse af salt Saltprocent Efter øvelsen

Beregn saltprocenter og kommenter resultaterne. Stemmer de med teksten ovenfor?

1 Havvandet kan eventuelt fremstilles ved tilsætning af 30 g natriumchlorid til 1 liter vand. I passende tid inden forsøgets udførelse anbringes en balje med havvand i en fryser. På øvelsesdagen skal en pas-sende del være ”isbjerg” og en passende del ”is under isbjerg”. Lad eventuelt isen smelte i en separat balje inden forsøgets start.

%100saltvand

sallt ⋅=mm

tsaltprocen

Laboratorieforsøg 2.1 Solens stråler

Forskellige genstande absorberer solens stråler forskelligt. Afgø-rende for absorptionen er overfladen; en genstand med sort over-flade absorberer mere af solens stråling end en genstand med hvid eller spejlblank overflade. I dette forsøg undersøges, hvordan nogle forskellige dåser med vand absorberer solens stråling. Den energimængde, der absorberes, kan bestemmes efter forme-len: Ckg

kJ18,4vand °⋅

=c

E = mvand ⋅ cvand ⋅ (tslut – tstart)

Effekt (P) er omsat energi pr. tid og måles i watt (W). Den effekt, hvormed dåserne absorberer energi, kan beregnes af formelen:

tidE

P =

Hvis energien indsættes i joule (J) og tiden i sekunder, bliver en-heden watt (W). Hvis energien indsættes i kilojoule (kJ) og tiden i sekunder, bliver enheden kilowatt (kW).

Apparatur &

Kemikalier: Udførelse Afvej så meget vand til hver af dåserne, at de

er omkring trekvart fulde. Blank dåse 2 sortmalede dåser Mål temperaturen af vandet. Hvidmalet dåse Stort bægerglas Vægt

Anbring dåserne i solskin. Den ene af de sorte dåser skal stå inde i bægerglasset.

Termometer

Mål temperaturen i hver af dåserne efter fx 15 minutter.

Udregninger

Indsæt måleresultaterne i tabellen og beregn den absorberede energi og den effekt, hvorved den er absorberet.

Blank dåse Sortmalet dåse Hvidmalet dåse Sortmalet dåse i bægerglas mvand kg kg kg kg tstart °C °C °C °C tslut °C °C °C °C E kJ kJ kJ kJ P kW kW kW kW

Spørgsmål

Forklar forskellen mellem resultaterne for de forskellige dåser.


Laboratorieforsøg 2.2 Molekylmodeller Man kan få en fornemmelse af molekylers rumlige opbygning ved at bygge modeller af molekylerne. Et typisk molekylbyg-gesæt indeholder bl.a. følgende atomer:

Atom, symbol Farve Antal huller Hydrogen, H hvid 1 Carbon, C sort 4 Oxygen, O rød 2 Nitrogen, N blå 3 Chlor, Cl grøn 1

Enkeltbindinger laves med pinde, dobbeltbindinger og tripel-bindinger laves med fjedre eller krumme pinde.

Byg følgende molekyler, tegn prikformler og strukturformel (stregformel): Molekyle, molekylformel Prikformel Strukturformel

Hydrogenchlorid, HCl

Vand, H2O

Ammoniak, NH3

Methan, CH4

Carbondioxid, CO2

Byg følgende molekyler, bestem molekylformel og tegn strukturformel (stregformel) Molekyle Molekylformel Strukturformel

Ethanol, CH3-CH2-OH

Octan, CH3-(CH2)6-CH3

Glucose, CHO-(CHOH)4-CH2OH


Laboratorieforsøg 2.3 Rumfanget af 1 ton CO2

Fast CO2 kan fremstilles i skolelaboratoriet. Det kræver en tryk-flaske og lidt specialudstyr.


Fast CO2 smelter ikke, når det anbringes ved stuetemperatur, men sublimerer i stedet. Det betyder, at det går direkte fra fast form til gasform:

CO2(s) → CO2(g)

I forsøget her bestemmes rumfanget af 1 ton CO2.


Udførelse

Vandoverfladerne i Hayducks apparat nivelle-res, så overfladen i målerøret står ved nulstre-gen. CO2-trykflaske med

specialventil Vægt Hayducks apparat

Fast carbondioxid fremstilles fra trykflaske med specialventil.

Ca. ½ g fast carbondioxid i et stykke afvejes præ-cist og puttes hurtigt i den rundbundede kolbe. Kolben forsynes med prop og forbindes til Hay-ducks apparat. Det faste carbondioxid sublimerer. Herved ud-vikles CO2(g), og man sænker langsomt ni-veaukuglen, så der stadig er undertryk i sy-stemet.

Efter endt sublimation nivelleres overfladerne igen når temperaturen i den indespærrede gas igen er blevet ca. 20 °C. Når overfladerne er ni-vellerede, er der samme tryk i systemet som i lokalet.

Hayducks apparat

Rumfanget af CO2 (g) aflæses. Udregninger

Beregn ud fra måleresultaterne rumfanget af 1 ton CO2. Hvad er radius i en kugle med dette rumfang?


Carbondioxid Carbondioxid er den vigtigste af drivhusgasserne. Her laves en

række småforsøg med carbondioxid: 1. Påvisning af carbondioxid 2. Opløsning af carbondioxid i vand 3. Dekomposition 4. Sublimation



Udførelse Fyld et 100 mL bægerglas halvt med mættet kalkvand, Ca(OH)2.

2 100 mL bægerglas Glasrør

Påvisning af carbondioxid

Indikatorpapir Pust igennem et glasrør ned i kalkvandet i ca. 30 sekunder. Notér iagttagelser.

3 reagensglas Glasspatel Bunsenbrænder

Iagttagelserne skulle gerne passe med føl-gende reaktionsskema:

Plastpose Mættet kalkvand Ca(OH)2(aq) + CO2(g) → CaCO3(s) + H2O(l)Calciumhydroxid

Natriumhydro-gencarbonat

Fyld et 100 mL bægerglas halvt med demi-neraliseret vand.

Opløsning af carbondioxid i vand Ammoniumcar-

bonat Kulsyresne

Pust igennem et glasrør ned i vandet i sammenlagt ca. 60 sekunder.

Bestem pH i vandet med indikatorpapir el-ler eventuelt med et pH-meter.


pH 1-10

H2O(l) + CO2(g) → H2CO3(aq)

Dekomposition

Nogle faste stoffer går i stykker i kompo-nenter, når de opvarmes.

Ca(OH)2(s)

Opvarm ca. ½ g calciumhydroxid i et rea-gensglas. Notér iagttagelser.


Ca(OH)2(s) → CaO(s) + H2O(g) NaHCO3(s)

Opvarm ca. ½ g natriumhydrogencarbonat i et reagensglas. Notér iagttagelser.

Iagttagelserne skulle gerne passe med føl-gende reaktionsskema (ikke afstemt):

NaHCO3(s) → Na2CO3(s) + H2O(g) + CO2(g) (NH4)2CO3(s)

Opvarm ca. ½ g ammoniumcarbonat i et re-agensglas. Notér iagttagelser. Lugter det?

Sublimation

Put lidt kulsyresne, CO2(s), i en plastpose og luk posen. Notér iagttagelser.

Udvidelse Påvisning af carbondioxid i forbrændingsgas Udførelse Fyld mættet kalkvand i en gasvaskeflaske.

Forbind en tragt med en gummislange til det lange rør i gasvaskeflasken. Forbind det korte rør i gasvaskeflasken med en pumpe. Tænd en olielampe, et fyrfadslys eller lig-nende. Tænd pumpen og sug forbrændingsgasserne gennem det mættede kalkvand.

vacuum

Notér iagttagelser. Efter forsøget

Afstem reaktionsskemaet for dekompositio-nen af natriumhydrogencarbonat.

Opskriv reaktionsskemaet for dekompositi-onen af ammoniumcarbonat.

Opskriv reaktionsskemaet for sublimatio-nen. OBS: der sker kun ændring i tilstands-form.

Hvilke navne har stofferne H2CO3, CaO, CaCO3 og Na2CO3?

Rapportskrivning

Der skal skrives rapport over forsøget. Rap-porten skal overholde den opbygning, der er i den udleverede rapportskrivningsvejled-ning.

Alle de udførte forsøg skal omtales. Alle reaktionsskemaer skal være afstemte.


Laboratorieforsøg 2.5 Blå himmel og rød sol

I dagtimerne er himlen blå, og Solen bliver mere og mere rød, når solnedgangen nærmer sig. Begge dele skyldes, at lyset fra Solen bliver spredt af partikler atmosfæren. I dette forsøg efterlignes denne brydning, idet lys fra en OHP-lampe spredes af partikler i vand. Partiklerne er små svovlkrystaller, der dannes ved reaktion mellem thiosul-fationer og syre:

S2O32–(aq) + 2 H+(aq) → S(s) + SO2(g) + H2O(l)

Apparatur &


Stort bægerglas

Bægerglasset fyldes halvt med na-triumthiosulfatopløsningen og anbringes på OHP-en, der tændes.

0,4 M Natrium-thiosulfat

0,4 M saltsyre Billedet af opstillingen betragtes på et lærred.

OHP Spatel eller ske

Der hældes under omrøring så meget saltsyre i bægerglasset, så det til slut er trekvart fyldt.

Betragt nu billedet på lærredet, men dannelsen af svovlkrystaller forløber i bægerglasset.

Forventet

resultat

En rød ”solnedgang” vil kunne ses på lærredet, mens en blå himmel kan ses ud af siden på bægerglasset

Gentag eventuelt forsøget, hvor der i ste-det for natriumthiosulfat og syre anven-des vand tilsat lidt mælk.



Fotosyntese og ånding Grønne planter kan, når de modtager lysenergi, foretage fotosyntese:

6 CO2 + 6 H2O + lysenergi → C6H12O6 + 6 O2

carbondioxid + vand + lys → glucose + dioxygen Ud fra glucose og næringssalte (nitrat, phosphat m.fl.) kan planterne danne alle de organiske stoffer, de har brug for. Denne opbygning af forskellige organiske stoffer kræver energi. For at skaffe energi til livsprocesserne foretager planterne respirati-on (ånding), hvorved en del af den ved fotosyntesen dannede glucose igen omdannes til kuldioxid og vand:

C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + energi

glucose + dioxygen → carbondioxid + vand + energi I dette forsøg påvises fotosyntese og respiration kvalitativt, idet det undersøges, om en plante henholdsvis optager eller udskiller CO2. Til undersøgelse heraf benyttes indikatoren bromthymolblåt, BTB, der er blå i basisk og neutral væske, mens den er gul i sur væske.

Udførelse Apparatur &

Kemikalier

Mærk reagensglassene 1 – 8, samt med holdken-detegn.

8 reagensglas 3 vandplanter1

Lyskilde

Hæld BTB i alle reagensglassene, ca. 1 mL i reagensglas 1 og 2, ca. ¾ fyldt i de øvrige.

Mørkt skab Sugerør Reagensglas 1

Tilsæt danskvand til reagensglas 1 indtil farve-skift. Bromthymolblåt-

opløsning, BTB Danskvand Reagensglas 2

Pust forsigtigt gennem sugerør i reagensglas 2 indtil farveskift.

Noter farveskift for glas 1 og 2 i følgende skema.

Reagensglas BTBs farve før Tilsætning BTBs farve efter Bemærkninger 1 blå danskvand 2 blå udåndingsluft

Spørgsmål

Forklar farveskiftet ved tilsætning af danskvand og udåndingsluft.

Hvad ville der ske, hvis man kunne fjerne CO2 fra BTB-opløsningen igen?

Isis Global opvarmning © Hans Birger Jensen og Forlaget Systime A/S 1 1 fx javamos eller vandpest

Du skal nu udnytte den viden, du nu har om BTB’s farveskift, til at opstille en række reagens-glas med eller uden plante og med eller uden til-sat CO2, på en bestemt måde.

Der må ikke være luft mellem væske og prop!

Ud fra de reaktioner, der forventes at ske i rea-gensglassene i løbet af et døgns tid, skal du kunne få svar på følgende spørgsmål:

Reagensglas 3 Optager planten CO2 i lys? Reagensglas 4

I dette reagensglas skal der foregå et kontrolfor-søg til glas 3.

Reagensglas 5 Kan fotosyntesen forløbe uden at planten får lys? Reagensglas 6


Reagensglas 7 Udskiller planten CO2 i mørke? Reagensglas 8


De glas, som skal have lys, stilles foran en lampe i vinduet, mens de glas, der ikke må få lys, stilles i et skab.

BTBs farve efter Reagensglas Plante (+/-) BTBs farve før Lys/mørke Forventet Observeret Bemærkninger

3 4 5 6 7 8

Spørgsmål

Hvad kan man konkludere ud fra resultaterne i reagensglas 3 og reagensglas 4? Hvilken proces i planten er påvist?

Hvad kan man konkludere ud fra resultaterne i reagensglas 5 og reagensglas 6?

Hvad kan man konkludere ud fra resultaterne i reagensglas 7 og reagensglas 8?

Hvilken proces i planten er påvist?


Laboratorieforsøg 2.7 Respiration i jord

I jord findes der mikroorganismer, der får sin energi ved forbræn-ding (respiration) af organisk stof. Ved disse forbrændingsreaktio-ner omdannes carbon i det organiske stof til carbondioxid, på samme måde som der i vore celler omdannes glucose til carbondio-xid og vand.

Carbondioxid kan påvises med mættet kalkvand, Ca(OH)2(aq), idet der dannes uopløseligt calciumcarbonat, når carbondioxid kommer i kontakt med det mættede kalkvand:

Ca(OH)2(aq) + CO2(g) → CaCO3(s) + H2O(l) Den dannede calciumcarbonat svæver rundt i vandet og giver et et mælkeagtigt udseende.

Apparatur &


Fugtig jord

Påvis først carbondioxid i din udåndingsluft ved med sugerør at puste gennem mættet kalk-vand i et 250 mL bægerglas.

Tør jord Mættet kalkvand

Fyld 50 mL mættet kalkvand i hvert af de fire 500 mL bægerglas. 4 stk 250 mL bæ-

gerglas Nummerer disse bægerglas fra 1 til 4. 4 stk 500 mL bæ-

gerglas 50 mL måleglas Bægerglas 1 Sugerør

Et 250 mL bægerglas med 50 g fugtigt jord an-bringes i bægerglas nummer 1.

Folie el. parafilm Vægt Bægerglas 2

Et 250 mL bægerglas med en blanding af 50 g fugtig jord og 10 g glucose anbringes i bæger-glas nummer 2.

Bægerglas 3

Et 250 mL bægerglas med 50 g tørret jord an-bringes i bægerglas nummer 3.

Bægerglas 4 Bægerglas nummer 4 anvendes som reference.

Alle fire bægerglas lukkes lufttæt med fx køk-kenfolie, parafilm eller lignende.

Iagttag

Der holdes øje med bægerglassene i de næste timer, Iagttagelser noteres. Fx noteres det, i hvilket glas der først sker en synlig reaktion. For at fremme en eventuel reaktion mellem carbondioxid og kalkvand må bægerglassene gerne vippes frem og tilbage en gang i mellem.

Spørgsmål Forklar og kommenter resultaterne


Laboratorieforsøg 2.8 Albedo

Skyer og Jordens overflade reflekterer noget af Solens stråling, uden at denne stråling bidrager til opvarmning. Det er også denne refleksion eller albedo, der gør, at overflader er synlige med det blotte øje. Ordet albedo, der normalt anvendes i forbindelse med refleksion af Solens stråling, kommer af det latinske ord alba, der betyder hvid, og det er da også hvide overflader, der står for den største refleksion. En overflade opfattes som hvid, hvis mindst 80 % reflekteres, det er det samme som, at overfladens albedo er over 80 %. Tilsvarende opfattes et legeme som sort, hvis mindre end 3 % reflekteres, altså har en albedo på under 3 %.

I dette forsøg foretages der en simpel måling af albedo ved brug af en lysmåler. Som reference anvendes hvidt papir, hvis albedo sæt-tes til 100 %. Albedoen fra en overflade bestemmes ud fra formlen:

papir hvidt

overflade

lysmængde

lysmængdealbedo =


Udførelse Lysmåler

Der laves en fast opstilling, så der er samme afstand mellem overflade og lysmålerens sen-sor ved alle målinger.

Hvidt papir Jord Sand

Først måles den lysmængde, der reflekteres fra hvidt papir.

Vand Is Sne (eller knust is)

Dernæst måles den lysmængde, der reflekteres fra den overflade, som albedoen skal findes for.

Græs Stor sten eller flise Asfalt Diverse beholdere

Nogle af målingerne kan med fordel foretages udenfor. Så skal målingen på hvidt papir gen-tages.

Spørgsmål

Sammenlign resultaterne med værdierne på opslag 19.

Vurder den anvendte metodes brugbarhed. Forklar og kommenter resultaterne.

Der findes flere typer af lysmålere. Find ud af, hvad den anvendte lysmåler egentlig måler.

Hvilken enhed måles lysmængden i?

Pyranometer (www.sflab.dk)



UV-stråling og solcreme Energimæssigt udgør de infrarøde stråling ca. 47 % og det synlige lys ca. 46 % af strålingen fra Solen. Resten udgøres af ultraviolet stråling, røntgenstråling og radiobølger. Den ultraviolette stråling fra Solen deles op i UVA-, UVB- og UVC-stråling.

UVA-stråling 315 nm – 400 nm UVB-stråling 280 nm – 315 nm UVC-stråling 100 nm – 280 nm

UVA-stråling har største bølgelængder. Derfor trænger UVA-stråling dybt ind i huden, og det er UVA-stråling, der giver huden farve ved at øge hudens pigment. Det er også UVA-stråling, der kan fremskynde rynker i huden, og UVA-stråling kan øge risikoen for hudkræft. UVB-stråling gør huden tykkere og er årsag til solskoldning og solek-sem. Det er hovedsageligt UVB-stråling, som øger risikoen for kræft i huden. UVC-stråling har de korteste bølgelængder og er solens farligste strå-ler. Ozonlaget absorberer UVC-stråling, så den ikke når Jordens over-flade. I dette forsøg undersøges forskellige solcremers evne til at stoppe UVA-stråling.

Når huden udsæt-tes for UV-stråling, kan der opstå rød-men og blæredan-nelse. På længere sigt kan UV-strå-lingen fremkalde hudkræft.

Apparatur &


UBA-sensor

Med stativudstyr laves en opstilling, hvor UVA-sensoren er anbragt bag glaspladen, pe-gende op mod Solen.

4 glasplader 7×7 cm Solcremer med for-

skellig faktor Foretag først en måling af intensiteten gennem glaspladen.

Stativudstyr Solen

Find en metode, der sikrer, at den samme mængde solcreme kan smøres jævn på glaspla-den på en reproducerbar måde.

Foretag nu målinger for hver af solcremerne.

Stopmateriale UVA-intensitet Måle-resultater Glasplade alene

Glasplade plus solfaktor Glasplade plus solfaktor Glasplade plus solfaktor

Glasplade plus solfaktor UVA-sensor (www.sflab.dk) Kommenter resultaterne.


Laboratorieforsøg 1 Hastighedsundersøgelse for løber En timer er en elektromagnetisk tidsmærker, der sætter 100 prikker på en timerstrimmel hvert sekund. Når man trækker en timerstrimmel gennem timeren, kan man bestemme ha-stigheden v ved at måle afstanden Δs mellem fire prikker. Den tilhørende tid Δt er 0,040 s.


s = 0 mt = 0 sv = 0 m/s

t = 0,04 s s

s t v


Udførelse Timer Spændingskilde Ledninger

En timerstrimmel (længde ca. 5 meter) fæstnes i en livrem eller lignende hos for-søgspersonen. Timeren startes, og forsøgs-personen løber til strimlen er passeret gen-nem timeren.

Timerstrimmel Målestok Udmåling

For hver ca. halve meter på strimlen findes sammenhængende værdier for den tilbage-lagte strækning s, den forløbne tid t og ha-stigheden v:

s Den tilbagelagte strækning s måles på

strimlen med en målestok.

Timer t

Tiden t findes ved optælling af mellemrum mellem prikkerne på timerstrimlen, idet hvert mellemrum svarer til 0,010 s

v

Hastigheden v findes som Δs/Δt, hvor Δs ta-ges som fire mellemrum, hvorved Δt er lig med 0,040 s.

s/m 0 t/s 0 Δs/m Δt/s 0,040 0,040 0,040 0,040 0,040 0,040 0,040 0,040 v/(m/s)

Databehandling Måleresultaterne overføres til et regneark. Der tegnes to grafer:

(t,s)-graf

En graf, der viser den tilbagelagte stræk-ning som funktion af tiden. Her er tiden på 1-aksen og den tilbagelagte strækning på 2-aksen.

(t,v)-graf

En graf, der viser hastigheden som funktion af tiden. Her er tiden på 1-aksen og hastig-heden på 2-aksen.

Spørgsmål Beskriv begge grafers udseende med ord.

Beskriv sammenhængen mellem de to gra-fer.

Udvidelse

Beregn accelerationen for hver cirka halve meter ved at trække nabohastighederne fra hinanden og dividere resultatet med diffe-rencen mellem de tilhørende tider.

12

12

–

–

ttvv

a =

Hver beregnet acceleration tilordnes tids-punktet midt mellem de to tidspunkter t1 og t2:

221 tt

t+

=

(t,a)-graf

Overfør resultaterne til et regneark og tegn en graf, der viser accelerationen som funk-tion af tiden.

Spørgsmål Beskriv grafens udseende med ord.

Beskriv sammenhængen mellem denne graf og de to andre grafer.


Laboratorieforsøg 3.2 Bremselængde Når man skal bringe et køretøj til standsning, skal al køretø-jets kinetiske energi fjernes:

Ekin = ½ ⋅ m ⋅ v2

Af formelen fremgår det, at når hastigheden fordobles, så bli-ver den kinetiske energi fire gange større. Det er nærliggende at tro, at så bliver også bremselængden fire gange så stor. Det bliver afprøvet i dette forsøg.


Tilløb Kør med konstant hastighed Brems Stop

10 meter Bremselængde


Udførelse Cykel Målebånd

Udvælg et sted, hvor forsøget kan udføres. Der skal være et jævn og vandret underlag. Sæt to kridtstreger med 10 meters mellem-rum.

Stopur Kridt Udmåling

Cyklist og tidtager med stopur gør sig klar. Tidtageren skal kunne se begge kridtstreger.

Cyklisten tager tilløb, men standser med at træde i pedalerne ved første kridtstreg.

Tidtageren måler, hvor lang tid det tager at tilbagelægge de 10 meter.

Ved anden kridtstreg bremser cyklisten, så baghjulet ikke kører rundt.

Bremselængden måles.

Målingerne gentages med forskellige ha-stigheder.

bremselængde/m tid/s v/(m/s) v2/(m/s)2


Databehandling Måleresultaterne overføres til et regneark. Der tegnes to grafer: Graf 1

En graf, der viser bremselængden som funktion af hastigheden. Her er hastighe-den ud af 1-aksen og bremselængden op ad 2-aksen.

Graf 2

En graf, der viser bremselængden som funktion af kvadratet på hastigheden. Her er kvadratet på hastigheden ud af 1-aksen og bremselængden op ad 2-aksen.

Tilføj tendenslinje i graf 2 og få ligningen vist sammen med grafen.

Spørgsmål Beskriv begge grafers udseende med ord.

Hvordan skal graf 2 se ud, hvis bremse-længden bliver fire gange så stor, når ha-stigheden fordobles?

Graf 2’s hældningskoefficient er et udtryk for bremseevnen. Skal hældningskoefficien-ten være lille eller stor, hvis bremseevnen skal være god?

Laboratorieforsøg 3.3 Rullemodstand Et køretøjs rullemodstand afhænger dels af, hvor meget køre-tøjet vejer, dels af friktionen mellem bl.a. hjul og vejbelæg-ning. Rullemodstanden er en kraft (Frul), der er givet formelen:

Frul = μ ⋅ m ⋅ g Her er m køretøjets masse, g er tyngdeaccelerationen, og μ er den størrelse, hvis værdi er bestemt af friktionen mellem bl.a. hjul og vejbelægning. For gummihjul mod asfalt er μ omkring 0,015, mens den for toghjul mod skinner er mellem 0,001 og 0,002; altså noget mindre. I dette forsøg efterprøves rullemodstandens afhængighed af køretøjets masse.

Apparatur &


Cykel

Find ved hjælp af et dynamometer (kraft-måler) den kraft, der skal til for at holde en vogn i en langsom, jævn bevægelse.

Stopur Kridt Vægt (badevægt)

Vej vognen. Gør vognen tungere, vej den igen og gentag målingen med kraftmåler.

Gentag målingerne med flere forskellige masser.

m/kg Frul/N

Databehandling Måleresultaterne overføres til et regneark. Graf

Tegn en graf med massen på 1-aksen og rul-lemodstanden på 2-aksen.

Tilføj tendenslinje i grafen og få ligningen vist sammen med grafen.

Grafens hældningskoefficient er lig med μ gange g. Beregn μ.

En bils rullemodstand

En bils rullemodstand kan bestemmes med en badevægt.

Stil bilen i frigear på et vandret underlag.

Tryk med badevægten et sted på bilens bagende, ind til den sætter sig i bevægelse. Aflæs badevægt.



Beregn den tilsvarende kraft ved at gange badevægtens visning med tyngdeaccelerati-onen.

Hvad vejer bilen? Beregn μ.

Gentag eventuelt forsøget med passagerer i bilen.

Cykel og cyklist Bestem også μ for en cykel med cyklist.

Udregning

Den energi, der skal anvende til at overvin-de rullemodstanden, er lig med rullemod-standen gange strækningen, som køretøjet kører.

E = Frul ⋅ s

Beregn, hvor meget energi bilen, der er målt på, skal bruge for at køre 1 kilometer.

Find ud af, hvor langt bilen kører på 1 liter benzin, og beregn, hvor meget benzin der skal bruges pr. kilometer til at overvinde rullemodstanden.


En elpæres virkningsgrad En elpæres virkningsgrad kan bestemmes ved at udføre to forsøg med en pære neddyppet i vand i et gennemsigtigt plastbæger: • I det første forsøg får lyset fra pæren lov til at skinne ud gennem

vandet og ud igennem væggene i det gennemsigtige plastbæger. Derimod standses den del af strålingsenergien fra pæren, der ik-ke er synligt lys. Det fører til opvarmning af vandet.

• I det andet pakkes pæren ind i alufolie, og al energi fra vandet går til opvarmning af vandet.


Kemikalier

Uden folie 30 W elpære

Der fyldes så meget vand i plastbægeret, at der er plads til pæren. Vandstanden markeres. Vandets starttemperatur måles:

Gennemsigtigt plastbæger tstart1 = °C Spændingskilde Magnetomrører Termometer Alufolie

Elpæren nedsænkes i vandet og tilsluttes spæn-dingskilden i 5 minutter under magnetomrøring. Vandets sluttemperatur måles:

tslut1 = °C

Med folie

Forsøget gentages med den samme mængde vand, men nu med pæren indpakket i alufolie.

tstart2 = °C tslut2 = °C Vandets masse bestemmes: mv = g on

oC

20.4

Udregninger

I første forsøg undslipper det synlige lyse. Det er altså den nyttige energi, der undslipper. Resten går til opvarmning af vandet og er tab.

cv = 4,18 kJ/(kg ⋅ °C) Etab = mv ⋅ cv ⋅ (tslut1 – tstart1) = kJ

Det antages, at al energi bliver i vandet i andet forsøg. Vandets energistigning er derfor i dette forsøg lig med den tilførte energi:

Etilført = mv ⋅ cv ⋅ (tslut2 – tstart2) = kJ Den udnyttede energi er lig med differencen: Eudnyttet = Etilført – Etab = kJ


Virkningsgraden

Nu kan virkningsgraden beregnes ud fra definiti-onen:

%%100kJkJ

tilført

udnyttet =⋅==E

Eη

Spørgsmål

Hvorfor er det kun det synlig lys, der slipper ud, og ikke IR-strålingen?

Vurder antagelsen om, at al energi bliver i vandet i andet forsøg.

Hvorfor anvendes der et plastbæger og ikke et glas?

Hvorfor anvendes der magnetomrøring?

Det er vigtigt, at der ikke anvendes så meget vand, at temperaturstigningen bliver lille. Hvor-for?



En cykeldynamos virkningsgrad Jo større virkningsgrad et apparat, en motor osv. har, desto mindre er energitabet og dermed CO2-udledningen. En cykeldynamo drives af cykelhjulet og omdanner bevægelses-energi til elektrisk energi. Den elektriske energi omdannes til strålingsenergi i pæren, kun en meget lille del bliver til synligt lys.


Virkningsgrad er defineret som: tilført

udnyttet

E

E=η


Udførelse Cykeldynamo

Opstillingen er vist på figuren nedenfor. Cykeldynamoen anbringes højt, så loddet kan falde 2,0 meter.

Cykelglødelampe Fatning Voltmeter

Eksperimentet foretages med 10 forskellige lodder.

Amperemeter Snor Lodder Lineal

I hver eksperiment måles faldhøjden h, den tilhørende faldtid t, spændingen over pæren U og strømstyrken igennem pæren I.

Stopur Tilført energi

Den tilførte energi, Etilført, er den potentielle energi, som loddet afgiver, når det falder. Den tilførte energi kan derfor beregnes efter formelen:

Etilført = mlod ⋅ g ⋅ h Loddets masse skal indsættes i kg, faldhøj-den i m, og tyngdeaccelerationen g er 9,82 m/s2. Så har energien enheden joule (J).

Udnyttet energi

Den udnyttede energi er den elektriske energi, der afgives til pæren. Den kan be-regnes efter formelen:

Eudnyttet = U ⋅ I ⋅ t

Den målte spænding skal indsættes i V, strømstyrken i A og tiden i s. Så har energi-en enheden joule (J).

Virkningsgrad

Dynamoen virkningsgrad beregnes for hvert eksperiment.

Graf

Tegn i regneark en graf med mlod på 1-aksen og virkningsgraden på 2-aksen.

Kommenter grafens udseende.


Isolering af huse Vores CO2-udslip kan reduceres, hvis vi isolerer vores huse bedre og herved nedsætter vores energiforbrug til opvarmning. En meget stor del af husets overflade består at vægge, lofter og gulve, hvor der kan anbringes et mere eller mindre tykt lag isoleringsmateriale, fx rock-wool eller glasuld. Isoleringsmaterialet opgave er at sikre, at varme-transporten gennem det er så lille som muligt; det skal altså have en dårlig varmeledning. Isoleringsevnen i en konstruktion - fx ydervæg - angives med en U-værdi, der også kaldes transmissionskoefficienten. Jo mindre U-værdien er, desto bedre isolerer konstruktionen. U-værdien angiver, med hvor stor effekt varme strømmer gennem 1 m² af konstruktio-nen, når temperaturforskellen mellem den indvendige og den udven-dige side er 1 °C. Det viser sig, at effekten, hvormed varme strømmer igennem en væg, er givet ved formlen:

Ptab = U ⋅ A ⋅ (tinde – tude) Her er A væggens areal, mens (tinde – tude) er forskellen mellem tem-peraturen på de to sider af væggen. I denne øvelse bestemmes U-værdien for vægge lavet af et bestemt isoleringsmateriale.


Kemikalier

60 W elpære

Først bygges en kasse af isoleringsmaterialet. En flamingokasse med låg beregnet til opbevaring af varmt mad kan eventuelt anvendes.

Kasse af isolerings-materiale Temperaturen uden for kassen måles: Termometer Tommestok tude = °C Ur

Dernæst monteres termometeret, så temperatu-ren inde i kassen kan følges.

En almindelig glødepære, fx 60 W, monteres ind-vendigt i kassen, så den hænger frit.

Pæren tændes og temperaturen i kassen noteres løbende, fx for hver femte minut.

tid/minutter t/°C

40.4oC

Efter nogen tid stiger temperaturen ikke længe-re. Det skyldes, at varmen nu forsvinder ud af kassen med samme effekt, som elpæren har.



Bestem den værdi, som temperaturen i kassen stabiliserer sig ved:

tinde = °C Bestem væggenes samlede areal: A = m2

Idet P er lig med elpærens effekt, er den eneste ubekendte nu U. Bestemt U-værdien for kassens vægge:

U = W/(m2⋅°C) Spørgsmål

Hvad sker der med U-værdien, hvis væggen gøres tykkere?

I forbindelse med vægges isoleringsevne taler man om kuldebroer. Hvad er en kuldebro?

Hvilke materialer i en væg kan give kuldebroer?

Laboratorieforsøg 4.4 Opvarmning af 1 liter vand Der går energi til spilde under madlavning, fx ved opvarmning. I dette laboratorieforsøg er formålet at finde virkningsgraden af forskellige apparater beregnet til opvarmning. Det sker ved at undersøge energiforbruget til opvarmning af 1 liter vand til 100 °C.


Klassen deles op i hold; hvert hold undersøger ét apparats virk-ningsgrad.

tilført

udnyttetellerenergitilførtenergiudnyttet

radvirkningsgE

E== η

Der afmåles nøjagtigt 1,00 L vand. Apparatur &


Kogeplade Gryde med låg

Vandets begyndelsestemperatur måles: tbegynd = °C

Vandkedel El-apparater El-kedel El-måler Kaffemaskine Dyppekoger Mikrobølgeovn Campinggasblus Spritbrænder

For alle el-apparater skal elforbruget måles, fx en gammeldags elmåler. Så sker det ved at tælle, hvor mange omdrejninger elmåle-rens hjul drejer rundt under opvarmningen. Desuden skal man på elmåleren aflæse, hvor mange omdrejninger der går på 1 kWh.

El-måler Vægt Antal omdrejninger: Termometer Litermål Antal omdrejning pr. 1 kWh: Energimåler

Elforbruget kan også findes med et nyere måleinstrument beregnet til formålet.

Forbrændingsapparater

Vægt

For gasbrænder og spritbrænder bestemmes massen af forbrugt brændstof ved vejning. Fx anbringes campinggasblusset på vægten inden opvarmningen starter (mfør). Når van-det er kommet i kog anbringes campinggas-blusset igen på vægten (mefter). Massen af den forbrugte mængde er forskellen mellem de to målinger (mforbrugt).

mfør = g mefter = g mforbrugt = mfør – mefter = g

Udregninger Udnyttet energi

Først beregnes den udnyttede energi. Den er i dette tilfælde den energi, der skal til at op-varme 1 liter vand fra starttemperaturen til 100 °C:

kJ)–C100(C)(kg

kJ4,18kg00,1 begynd =°⋅

°⋅⋅=Δ⋅⋅= ttcmEudnyttet

Tilført energi Dernæst beregnes den tilførte energi. El-apparater

For el-apparater sker det ud fra aflæsnin-gerne på elmåleren. Beregn først energifor-bruget i kWh. Omregn dernæst til kJ.

Forbrændingsapparater

Find brændværdien for det anvendte brændsel i en databog eller på internettet.

Beregn den tilførte energi i kJ ud fra formelen: Flaskegas: Lbrænd = 50 kJ/g Etilført = mforbrugt ⋅ Lbrænd

Virkningsgraden Virkningsgraden kan nu beregnes:

%100% = tilført

udnyttet =⋅E

Eη

Resultater

Klassen organiserer det sådan, at alle resul-tater læses ind i ét regneark. Der skal laves et søjlediagram, der kan anvendes til at sammenligne de enkelte apparaters egnet-hed til opvarmning af vand.

Find også prisen for opvarmning med de forskellige apparater og lav på samme måde et søjlediagram.

Hvilket apparat har ifølge klassens målin-ger den højeste virkningsgrad?

Giv en fysisk forklaring på hvorfor. Hvilket apparat er billigst til formålet?


Isis Global opvarmning

© Hans Birger Jensen og Forlaget Systime A/S 1

Kemi laboratorieforsøg 4.5

Stivelse Stivelse kan påvises med Lugol-opløsning, en vandig opløsning af diiod i kaliumiodid. Opløsningen indeholder triiodidioner, og de danner et sort-violet produkt sammen med stivelse. Stivelse og triiodidioner danner et sort-violet produkt. Kartofler indeholder stivelse. Stivelse er opbygget af sekskantede glucose-molekyler, der er bundet sammen under fraspaltning af vand. På grund af den måde, de er bundet sammen på, danner et stivelsesmolekyle en spiral. Når stivel-se kan påvises med en Lugol-opløsning, skyldes det, at triiodidioner-ne sætter sig inde i denne spiral. Triiodidionerne danne sved reakti-on mellem diiod-molekyler og iodidioner:

I2(s) + I–(aq) → I3–(aq)


Udførelse

Lugol-opløsning1 Påvisning

Hæld et par milliliter Lugol-opløsning i et rea-gensglas. Tilsæt nogle dråber stivelsesopløsning. Iagttagelser noteres.

Stivelsesopløsning2 Kartoffelmel Hvedemel Majsmel Rismel

I hvert af fire 100 milliliter bægerglas opslem-mes 1 spatelfuld af henholdsvis kartoffelmel, hvedemel, majsmel og rismel (andre meltyper kan naturligvis anvendes).

Kartoffel Jordskok Andre emner

Der tilsættes nogle dråber Lugol-opløsning til hvert af bægerglassene. Iagttagelser noteres.

Dryp Lugol-opløsning på en kartoffelskive og en jordskokskive (andet kan også undersøges).

Spørgsmål

Hvorfor gemmer fx kartoffelplanten stivelse i rodknolden og stauder stivelse i rødderne?

Hvilken af figurerne ovenfor viser stivelse? Hvad viser den anden?

1 25 g kalium-iodid (KI), 6,4 g diiod (I2), 1 L destilleret vand 2 2 g opløselig stivelse opløses i 1 L vand under opvarmning.

Laboratorieforsøg 4.6 Cellulose Vat, filtrerpapir, halm og træ indeholder store mængder af cellulose. Cellulose er opbygget af sekskantede glucose-molekyler, der er bundet sammen under fraspaltning af vand. På grund af den måde, de er bundet sammen på, er cellulose-molekyler lineære. Et enkelt molekyle indeholder flere tusinde glucoseenheder. Bindingerne mellem glucose-molekylerne kan brydes enten ved anvendelse af bestemte enzymer eller i stærk sur opløs-ning. Under spaltningen optages vand; derfor kaldes reaktio-nen en hydrolyse:

(C6H10O5)n + n H2O(l) → n C6H12O6(aq) Tilstedeværelsen af glucose kan påvises med Fehlings væske. Fehlings væske er blå, men ved reaktion med glucose dannes der et teglstensrødt bundfald.

Apparatur &

Kemikalier: Udførelse Først afprøves påvisningen af glucose med

Fehlings væske: Fehlings væske1 Fehlings

prøve

Et par milliliter Fehlings væske hældes i et reagensglas.

Halm, vat, sav-smuld eller filtrer-papir. Konc. saltsyre ½ spatelfuld glucose tilsættes. Glucose Trefod med trådnet Rør rundt med en spatel. Glasspatel 250 mL bægerglas 500 mL bægerglas Reagensglas

Opvarm blandingen ved at anbringe rea-gens-glasset i et vandbad med kogende vand.

Tragt Filtrerpapir Natriumcarbonat

Prøven er positiv, hvis der dannes en tegl-stensrødt bundfald.

Hydrolyse Dernæst foretages en hydrolyse af cellulose:

I et 250 mL bægerglas overhældes noget celluloseholdigt materiale med konc. saltsy-re (pas på: ætsningsfare).

Ætsende

Blandingen opvarmes forsigtigt til kogning. Rør rundt med glasspatel.

1 10 mL 0,3 M kobber(II)sulfat blandes med 10 mL 2 M natriumhydroxid (ætsende!). Herved dannes et lyseblåt bundfald af kobber(II)hydroxid. Der tilsættes dernæst 3,5 g kaliumnatrium-tartrat-vand (1/4) og efter kraftig omrystning fås en klar, mørkeblå opløsning.


Der tilsættes forsigtigt og langsomt 100 mL vand. Rør rundt med glasspatel i ca. 2 mi-nutter, mens blandingen koger videre.

Lad blandingen stå til afkølingen et par mi-nutter og overfør et par milliliter til et rea-gensglas.

Tilsæt et par spatelfulde natriumcarbonat for at neutralisere blandingen.

Fehlings prøve

Nu foretages Fehlings prøve på den neutra-liserede blanding:

Bland den neutraliserede blanding med et par milliliter af Fehlings væske.

Rør rundt med en spatel.

Opvarm blandingen ved at anbringe rea-gens-glasset i et vandbad med kogende vand.

Prøven er positiv, hvis der dannes en tegl-stensrødt bundfald.

Spørgsmål Hvilken af figurerne ovenfor viser stivelse? Hvad viser den anden?




Gær og osmose Gær består af levende, encellede svampe, der er eukaryote. Den en-kelte celle er omgivet af en cellemembran og relativ tynd cellevæg. Når gær fx anbringes i en opløsning af saltvand med en koncentrati-on, der er større end koncentrationen af salt inde i cellerne, vil der på grund af osmose være en transport af vand gennem cellevæggen.


Udførelse

Gær

Anbring lige store klumper af gær i hvert af de fire bægerglas. Bægerglassene nummereres fra 1 til 4 og behandles på følgende måde:

Natriumchlorid Saccharose 1 Bevares som reference. Glucose

2 Drys et lag natriumchlorid hen over gæren. 4 stk. 100 mL bæ-gerglas 3 Drys et lag saccharose hen over gæren. 4 Drys et lag glucose hen over gæren.

Iagttag i nogle minutter og ryst eventuelt bæger-glassene.

Notér iagttagelser.

Efter øvelsen Forklar iagttagelserne

Forklar hvorfor er det uhensigtsmæssigt at opløse gær sammen med salt eller sukker, når man skal bage gærbrød.

Opgave

Opskriv bruttoreaktionerne for de reaktioner, som gær forårsager:

a) i gærdej b) under fremstilling af vin

Hvilken rolle spiller anvendelsen af gær i gærbrød?


Gæring af glucose Ethanol kan anvendes som brændstof i fx biler og kan fremstil-

les ved gæring af glucose. Almindeligt bagegær er en udmærket gærstamme, når det som her gælder om at frembringe den størst mulige mængde ethanol. Under gæringens omdannes glucose til carbondioxid og etha-nol. Reaktionsskemaet for omdannelse kan skrives:

C6H12O6⋅H2O(aq) → 2 CO2(g) + 2 CH3CH2OH(l) + H2O Det dannede carbondioxid kan påvises med mættet kalkvand:

Ca(OH)2(aq) + CO2(g) → CaCO3(s) + H2O(l)

25,0 g glucose afvejes. Apparatur &


100 mL måleglas 250 mL konisk kolbe

Glucosen opløses i 120 mL vand i den 250 mL koniske kolbe.

Prop hertil m hul Gummislange Tilsæt ca. 10 g smuldret bagegær. Bøjet glasrør Glasrør med spids Kolben forsynes med prop med bøjet glasrør påsat

gummislange med tilspidset glasrør. 2 stk. 250 mL bægerglas Termometer Hele dette system vejes. mstart = g

Destillationsud-styr

Reagensglas Gæringen Oechslevægt 10 mL målekolbe

Kolben hensættes lunt. Det tilspidsede glasrør føres ned i 250 mL bægerglasset med vand.

Glucose Bagegær Mættet kalkvand

Når gæringen er godt i gang, lader man luf-ten fra gæringskolben boble gennem kalk-vand. Notér iagttagelser.

Efter gæringen Efter et par dage er gæringen færdig. mslut = g

Der foretages en ny vejning; kolben må ikke rystes. Proppen, slangen og det tilspidset glas-rør skal vejes med igen. Glasrøret skal aftørres.

Beregn massetabet ved at trække slutmassen fra startmassen.


Destillation Destillationsudstyret samles solidt ved brug af stativudstyr. Som varmekilde bruges en varmekappe, der anbringes omkring den rundbundede kolbe. Bestem uden at omryste gæringskolben vo-lumenet af den fremstillede ”vin”. Afmål 100 mL af den fremstillede ”vin”. Hæld ”vinen” i destillationskolben.

Destillér indtil destillationstemperaturen er 98 °C.

Alkoholprocent Destillatet fyldes i et 100 mL måleglas.

Måleglasset fyldes op til 100 mL stregen. Herved fås en ”ren vin” med samme alkohol-procent som i den udestillerede ”vin”.

Oechslevægt Mål alkoholprocenten med Oechslevægt.

Densitet

Alkoholprocenten kan også bestemmes ud fra ”vinens” densitet.

Vej en 10 mL målekolbe (3 decimaler). ρ/(g/mL) Alk-% Fyld præcist 10 mL ”vin” i målekolben. 0,99275 3 Vej den fyldte målekolbe (3 decimaler). 0,99103 4 0,98938 5 mfør mefter mvin

0,98780 6 g g g 0,98627 7 0,98478 8 Beregninger 0,98331 9

Beregn densiteten og bestem alkoholprocen-ten ud fra tabellen.

0,98187 10 0,98047 11 0,97910 12 0,97775 13

Ud fra reaktionsskemaet kan man vise, at 1 g glucose kan der give 0,46 g ethanol og 0,44 g carbondioxid.

0,97643 14 0,97514 15

Hvor mange gram ethanol og carbondioxid kan der dannes af de 25 g glucose?

ρethanol = 0,79 g/mL Hvor mange mL ethanol kan der dannes?

ethanol

ethanolethano ρ

mV l =

Hvilken alkoholprocent giver det i vinen? Isis Global opvarmning © Hans Birger Jensen og Forlaget Systime A/S 2


Bernoullis princip For strømmende luft gælder Bernoullis princip:

Når hastigheden i en luftstrøm øges, falder trykket inde i strømmen.


Bernoullis princip kan forklare, hvorfor flyvinger kan få fly til at lette, og hvorfor vindmøllevinger løber rundt, når det blæser. Når vinden passerer en vinge, har luftstrømmen, der skal over vingen, en længere vej at tilbagelægge, end vinden der skal un-der. Derfor er hastigheden større i vinden over vingen, end den er i vinden under. Ifølge Bernoullis princip er trykket derfor la-vere i vinden over vingen, end den er i vinden under vingen. Det er denne trykforskel, der giver opdriften, som fx kan få et fly til at lette.

Vingeprofil

Apparatur &

Kemikalier: Udførelse Udfaldet af følgende forsøg kan forklares

ved anvendelse af Bernoullis princip. 2 bolde Snor a Tragt Gummislange Bordtennisbold

Ophæng to bolde (eller æbler) som vist på figuren nedenfor. Pust ind imellem dem og iagttag, hvad der sker. Nedskriv en forkla-ring, hvor Bernoullis princip anvendes.

Silkepapir Ballon b Blæser Hårtører Træ og værktøj Vægt

Anbring en bordtennisbold i en tragt, hvortil der er forbundet en gummislange. Pust i gummislangen og iagttag, hvad der sker, se figuren nedenfor. Prøv også at udføre ekspe-rimentet, idet tragten med bolden vendes nedad. Nedskriv en forklaring, hvor Ber-noullis princip anvendes.

c

Anbring en strimmel silkepapir i en bog, som vist på figuren nedenfor. Pust hen over papirstrimlen. Nedskriv en forklaring, hvor Bernoullis princip anvendes.

d

Anbring en oppustet ballon i luftstrømmen fra en blæser. Hvis ballonen blæser længere væk fra blæseren en ca. 0,5 m, er den for let. Den kan så gøres tungere, ved at man hæn-ger et lille lod på, se figuren nedenfor. Ned-skriv en forklaring, hvor Bernoullis princip anvendes.

Udvidelse

Med en høvl kan et stykke fodliste omdan-nes til en simpel vingemodel. Lav den fx. 10 cm lang og lige så bred, som fodlisten er høj. Vingemodellen monteres på en fod.

Udførelse

Vingemodellen stilles på en vægt, som nul-stilles. Med en hårtørrer blæses der luft ind fra modellens forkant; indfaldsvinkelen skal være nul grader. Vægten vil nu vise et nega-tivt udslag, som aflæses. Beregn størrelsen af opdriften efter forme-len:

Fopdrift = (-m) ⋅ g = (-m) ⋅ 9,82 m/s2

En strimmel silkepapir klæbes på møllemo-dellens overside. Der blæses igen med hår-tørreren. Papirstrimlen følger luftstrømnin-gen og synliggør den. Man kan derfor, idet man varierer indfaldsvinklen, dels påvise laminar strømning, dels turbulent strøm-ning.

Spørgsmål

Hvad er laminar strømning, og hvad er tur-bulent strømning?


Documents

Oversigt - Systime · 3 En liste over anvendt apparatur og anvendte kemikalier. Apparatur- og kemi- ... Kort resume og vurdering af forsøgets resultater. 14 Kilder : Hvis du har