I dette forsøg skal du undersøge, hvordan man kan bruge vanddamp til at skabe kraft og bevægelse og drive en maskine.
Kobberrør fås typisk i forretninger med materialer til modelbyggeri.
Prøv at svare på følgende spørgsmål:
Varmen fra lyset får vandet i røret til at koge. Når vand koger, bliver det til damp. Man siger, at vandet går på gasform. En liter vand bliver til 1.500 liter damp.
Dampen kan derfor ikke være i røret og skaber et overtryk. Dampen slipper ud gennem enderne i røret og skubber til vandet på hver sin side af lyset, fordi enderne på røret er modsatrettede. Det får lyset til at dreje rundt.
Lyset kan blive ved med at dreje rundt, fordi røret bliver kølet ned, når dampen pustes ud, og der bliver dannet et undertryk. Undertrykket sørger for, at der bliver ført nyt vand fra skålen op i røret, hvor vandet igen bliver opvarmet til damp.
Vand består af sammenhængende vandmolekyler. Hvert vandmolekyle består af to hydrogenatomer og et oxygenatom (H2O). Bindingen mellem vandmolekylerne kaldes en hydrogenbinding.
Når vand koger ved 100o C, går bindingerne fra hinanden. På den måde bevæger molekylerne sig fra hinanden. De frie molekyler bevæger sig frit – det er damp. Frie molekyler fylder mere end bundne, og det er derfor, at damp fylder mere end vand.
I gamle dage blev damp brugt til at drive f.eks. lokomotiver og skibe, men man udnytter også dampkraft i industrien i dag – faktisk er det meste af den elektricitet, vi bruger, fremstillet ved hjælp af vand og damp.
På de fleste kraftværker bruger man fossile brændstoffer, som kul, gas eller olie, til at varme vandet op til damp. Dampen udnyttes til at drive en turbine, som producerer strøm.
Dampturbiner er en billig måde at lave energi på, da hverken vand eller kul er særlig dyrt. Men det er vigtigt, at vandet er helt rent. På den måde kan man undgå, at rørene bliver slidt af snavs.
Vanddamp i sig selv skaber ikke nogen direkte forurening, men det gør dampene fra varmekilden til gengæld. Ved afbrænding af fossile brændstoffer produceres CO2. Den overskydende CO2 fungerer som en drivhusgas i atmosfæren, der bidrager til den globale opvarmning.
En tændstik er teknisk udstyr. Den første tændstik kunne tændes ved at stryge den mod hvilken som helst overflade. Den nuværende tændstik kræver dog man stryger den mod en bestemt kemisk substans for antænding. Læs mere om tændstikkens historie her.
Kobberrør er teknisk udstyr. Kobber anvendes til forskellige formål. I vandinstallationer anvendes kobberrør pga. korrosionsbestandighed. Dette gør det muligt at lave rørene i mindre dimensioner end eksempelvis stålrør. Læs mere her.
Prøv at undersøge hvor hurtigt lyset drejer med tiden. Din variabel er tiden.
Virkningsfuld kompetenceorienteret naturfagsundervisning indeholder bl.a. elementer af problembaseret og elevstyret undervisning. Et greb, du som underviser kan bruge, er at implementere åbenhed, ved at stilladsere undersøgelserne med frihedsgrader.
Problembaseret og elevstyret undervisning er kendetegnet ved, at eleverne arbejder selvstændigt med egne undersøgelser. Eleverne skal finde egne svar, og det skal ikke være givet på forhånd, hvad de skal. Eleverne skal ikke reproducere eller genskabe allerede eksisterende undersøgelser.
Som underviser udvælger du en grad af frihed samt hvilket trin, den skal implementeres i. Astra opdeler en undersøgelse i følgende seks trin, hvor du kan arbejde med implementering af frihedsgrader.
Tilmeld dig Astras nyhedsbrev og få ny inspiration til din undervisning i naturfag og naturvidenskab - herunder de nyeste Testotek-undersøgelser