Gå til hovedindhold

Hold varmen på vandet

I forsøget undersøger vi, hvad isolering er, ved at holde en portion vand så varm som muligt.

Aktivitetsvejledning

Inddel i grupper af passende størrelse. Grupperne instrueres i reglerne:

  1. Opgaven går ud på at holde en beholder med vand varm så længe som muligt, kun ved at isolere den. Det betyder også, at man ikke må tilføre varme. Man må altså ikke holde den på fx en radiator eller benytte kropsvarme.
     
  2. Grupperne må bruge, hvad de kan finde i lokalet til at isolere med. Foregår undervisningen ikke i et faglokale, kan der forberedes med eksempelvis følgende ting: Tape, sorte sække, stanniol, husholdningsfilm, snor, vatrondeller, sugerør, vatpinde, ukogte spaghetti, barberskum, elastikker, bobleplast, mælkepapkartoner, popcorn, modellervoks, flamingo, elektrikertape, rockwool.

    Vi foreslår en begrænsning på fx 5 ting pr. gruppe og desuden begrænset mængde, fx 1 m stanniol pr. gruppe.

3. Generelt gælder det, at større beholdere med vand holder bedre på varmen. Har I ikke så meget tid, så brug mindre beholdere. Vi foreslår mellem 100 og 500 ml.

4. Sørg for at sætte tid af til at rydde ordentligt op. Jo bedre styr der er på materialer i forvejen, jo lettere er det at pakke ned og genbruge efterfølgende.

5. Det varme vand hældes i en flamingokasse, og der måles starttemperatur. Herfra fyldes beholderne med vand. Er vandet meget varmt, kan der benyttes en tang.

6. Efter 20 minutter standses forsøget (det kan forlænges eller forkortes efter behov, men aftal det med eleverne inden). Alle tager en måling med den samme type termometer, eller læreren foretager målingerne én efter én. Det er afgørende, at dette gøres hurtigt efter udpakningen af vandbeholderne, og at målingerne foretages samtidig.

Prøv også

  1. Når I har fundet en vinder af konkurrencen, så prøv at udsætte de samme opstillinger for den omvendte udfordring: Hvem kan holde vandet koldt i længst tid.
  2. Prøv også at isolere med candyfloss. Hvilke fordele og ulemper er der forbundet med det?
  3. Lad eleverne bruge et varmekamera, fx et FLIR C2, en gang under deres byggeproces.

Forklaring

At isolere handler om at mindske varmetab og dermed overførsel af varme fra det, man ønsker at holde varmt, eller at mindske varmen, der bliver transporteret hen til det, man ønsker at holde koldt. Varmen bevæger sig nemlig altid fra varmere til koldere ting. Varmeoverførslen kan ske ved:

  • Strålevarme, der er den varme, man mærker, når man sidder ved et bål.
  • Konvektion, der er den effekt der gør at varm luft stiger opad.
  • Direkte varmeledning gennem materialet, der fx kan mærkes, hvis man brænder sig på en ske, der står i kop varm te.

Varmeoverførslen kan mindskes ved at isolere med materialer, der begrænser konvektion og strålevarme og leder varmen dårligt. Det er ikke kun mineraluld og polystyren, der kan det. Mange andre dagligdags materialer kan sagtens bruges til at demonstrere princippet i dette forsøg.

 

Undersøgelseskompetence-område

  • Eleven kan formulere og undersøge en afgrænset problemstilling med naturfagligt indhold.
  • Eleven har viden om undersøgelsesmetoders anvendelsesmuligheder og begrænsninger.

Faglig kontekst

Fysik: Energiomsætning, energiformer, energiressourcer, energikvalitet, energibehov.

Biologi: Bæredygtig produktion, bæredygtig udnyttelse.

Geografi: Ressourceudnyttelse, miljømæssige konsekvenser, naturudnyttelse.

Fællesfagligt fokusområde

Bæredygtig energiforsyning på lokalt og globalt plan:

Isolering af huse er et vigtigt forhold i Danmark på grund af vores geografiske placering. Der er koldt i Danmark i vinterhalvåret, og forbrug af ressourcer til opvarmning er en stor udfordring i Danmark. Dermed er isolering af vores huse for at undgå varmetab en relevant udfordring, og der arbejdes på mange forskellige løsninger, herunder hvilket isoleringsmateriale der har størst og bedst effekt.