Sådan tester du, hvilken slags polyethylen, et stykke plast er. Plast kan være mange typer polymerer - et af dem er polyethylen,. PE fås i High og Low Density.
Forsøget viser, hvorfor man kan komme til skade, hvis man for eksempel varmer vand til kaffe eller the i en mikrobølgeovn. Så snart man putter en ske ned i det overophedede vand, kan dette eksplodere og forårsage forbrændinger.
PAS PÅ! NÅR VANDET BEGYNDER AT KOGE, KAN DET SKE NÆRMEST EKSPLOSIVT.
Hold afstand fra glasset og brug en tang eller lignende til at putte ting ned i glasset.
Benyt en beholder der kan tåle temperaturer over 100 grader celsius og er egnet til mikroovn. Eksempelvis porcelæn eller pyrex-glas.
Hvis vandet koger mens mikrobølgeovnen er tændt, så er der formentligt små ujævnheder på glassets overflade eller små urenheder i selve vandet. Prøv med et andet glas eller renere vand. Dog kan man stadig være heldig at få overophedet vand, selvom der dannes enkelte bobler. Lad vandet koge i et par minutter og prøv så alligevel at tilsætte lidt ståluld eller alufolie.
Hvis det alligevel ikke lykkes at få overophedet vand, prøv da at genopvarme vandet efter, at det er blevet varmet op til kogepunktet.
Notér de forskellige måder hvorpå du fik det overophedede vand til at stødkoge.
Beskriv, hvad du tror, der udløste kogningen i hvert tilfælde.
Beskriv hvilke betingelser i dine forsøg, der forårsagede overophedet vand.
De fleste ved, at vand koger ved 100 grader Celsius og fryser ved 0 grader. Dog er det muligt, under særlige forhold, at opvarme vand til temperaturer over 100 grader uden, at vandet koger. I denne tilstand kaldes vandet “overophedet”.
Da metalvæggene i mikrobølgeovnen reflekterer strålingen, vil der inde i ovnen dannes et kompliceret interferensmønster. Det betyder, at feltstyrken ikke er konstant inde i ovnen: Nogen steder er der kraftigt felt, og andre steder er der svagt felt. For at kompensere for dette placeres maden typisk på en roterende plade.
Dog vil man stadig kunne opleve, at opvarmningen er ujævnt fordelt, hvorved der kan opstår overophedning lokalt i væsken. Normalt udjævnes dette ved, at i forvejen eksisterende luftbobler (kondensationskerner) danner dampbobler, som føres til overfladen. På en glat overflade vil der være færre luftbobler end på en ujævn overflade, og vi ser, at vandet bliver overophedet.
For genopvarmede væsker vil luften allerede være uddrevet af væsken, og den får derfor svært ved at danne dampbobler.
Kogningen kan udløses ved den mindste forstyrrelse af en overophedet væske.
“How microwave cooking works” (howstuffworks.com).
Simulering af vandmolekyler udsat for mikrobølger
Kort introduktion til mikrobølgeovne
Ujævn opvarmning i mikroovn
Overophedning i mikroovne
“The last word: Micro madness”, New Scientist s. 97, 14. februar 1998 og New Scientist s. 97, 21. marts 1998 (Svar på spørgsmål om overophedet vand i mikrobølgeovn).
G. Whittaker: “Fast and furious”, New Scientist s. 34, 28. februar 1998.
PIRA DCS: 5N10.00 (Elektricitet og magnetisme: Elektromagnetisk stråling).
I forsøget benyttes en mikrobølgeovn – en analog høj-teknologi. En mikrobølgeovn varmer maden ved at bestråle den med mikrobølgestråler, der har en frekvens ved 2450MHz.
Mikrobølgerne påvirker alle polære molekyler, hvilket typisk vil betyde de vandmolekyler, der findes i vores madvarer. Polære molekyler har en positiv og en negativ ende, og når molekylet udsættes for mikrobølgernes elektriske felt, vil det begynde at rotere i takt med, at feltet svinger. Disse svingninger omsættes til varme, idet vandmolekylerne “gnider” op ad hinanden (friktion).
Prøv at se om det har betydning for om vandet bliver overophedet, hvis du ændrer væskemængden. Husk at fylde nyt vand på hver gang. Så er din variabel væskemængden.
Prøv at varme vandet ved samme effekt, men med forskellig opvarmningstid. Så er din variabel opvarmningstid.
Prøv at benytte glas med ru og glat overflade. Så er din variabel glassets ruhed.
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.