Παρουσίαση μαθήματος
Θερμαίνοντας και ψύχοντας το νερό
Δυναμική οπτική αναπαράσταση στην οποία παρουσιάζεται η μετάβαση μιας ποσότητας νερού, σε κλειστό δοχείο, μεταξύ των καταστάσεών του (υγρό, αέριο, στερεό), λόγω θέρμανσης ή ψύξης. Στόχοι του μαθησιακού αντικειμένου είναι να διερευνήσουν οι μαθητές τις επιμέρους αλλαγές της κατάστασης του νερού, να διακρίνουν τη θέρμανση και την ψύξη ως παραμέτρους που καθορίζουν την αλλαγή της φυσικής του κατάστασης, καθώς και να προβληματιστούν για το αν η διαδικασία αυτή είναι ανάλογη και για άλλα υλικά.
Όταν ένα υγρό θερμαίνεται χωρίς να αλλάζει η φυσική του κατάσταση τότε διαστέλλεται, δηλαδή μεγαλώνει ο όγκος του.
Επίσης όταν ένα υγρό ψύχεται χωρίς να αλλάζει η φυσική του κατάσταση τότε συστέλλεται, δηλαδή ο όγκος του μικραίνει.
Νερό: Μια ιδιαίτερη περίπτωση
Πάνω από τους 4ο C το νερό συμπεριφέρεται όπως όλα τα υγρά, δηλαδή όταν αυξάνεται η θερμοκρασία, αυξάνεται και ο όγκος του (διαστέλλεται). Κάτω όμως από τους 4ο C η συστολή είναι ανώμαλη. Όταν ψύχεται, ο όγκος του μεγαλώνει και η πυκνότητά του ελαττώνεται. Δηλαδή αντί να συστέλλεται, διαστέλλεται. Αυτό έχει μεγάλη σημασία στη ζωή και ιδίως των οργανισμών που ζουν μέσα στις λίμνες και στις θάλασσες. Έτσι όταν η θερμοκρασία πέφτει κάτω από 0ο C το νερό παγώνει. Όμως μόνο της επιφάνειας και αυτό γιατί ο πάγος έχει μικρότερη πυκνότητα από το υγρό νερό επιπλέει και εμποδίζει τα στρώματα του νερού που βρίσκονται κάτω από αυτόν, να παγώσουν και αυτά. Έτσι οι υδρόβιοι οργανισμοί διατηρούνται στη ζωή. Σκέψου τι θα συνέβαινε αν ο πάγος βυθιζόταν.