Ресурси в класі Класна наукова побудова та тестування модельного радіатора AACT

Резюме

У цій лабораторії студенти конструюють модель автомобільного радіатора для дослідження параметрів, що призводять до ефективного охолодження. Студенти досліджують кілька змінних, експериментуючи з різними конструкціями радіаторів. Цей урок зосереджений на термохімічних розрахунках та інженерних практиках.

Рівень якості

Середня і старша школа

Вирівнювання NGSS

Ця лабораторія допоможе підготувати студентів до задоволення очікуваних показників щодо наступних стандартів:

Основи навчальної програми з хімії AP

Ця лабораторія підтримує наступні одиниці, теми та навчальні цілі:

  • Блок 6: Термодинаміка
    • Тема 6.4: Теплоємність і калориметрія
    • ENE-2.D: Розрахуйте тепло, поглинене або виділене системою, що прогрівається/охолоджується, виходячи з кількості речовини, теплоємності та зміни температури.

Завдання

До кінця цієї лабораторії студенти повинні мати можливість

  • Обчисліть калорії/джоулі тепла, поглиненого/втраченого з рідини відомого питомого тепла.
  • Розмежувати фактори, що покращують ефективність теплообмінного пристрою.
  • Створіть графік температури та часу (крива охолодження) та інтерпретуйте його значення.
  • Розробляйте контрольовані експерименти, які точно визначають ефект певної змінної.

Теми хімії

Ця лабораторія підтримує розуміння студентами

  • Термодинамічні розрахунки
  • Питомі значення теплоти
  • Інженерне проектування
  • Молекулярна кінетична енергія

Підготовка вчителя
2 години на початкову підготовку матеріалів. Після того, як були зроблені початкові конструкції/покупки, потрібно 30-40 хвилин часу на налаштування.

Урок

  • Займіться: 10 хвилин
  • Огляд: 50 - 100 хвилин
  • Поясніть: 20 - 30 хвилин
  • Розробка: 20 хвилин
  • Оцініть: 20 - 60 хвилин

Матеріали

Для кожної лабораторної групи

ресурси

  • 5 футів мідного мідного шланга (продається в господарських магазинах, таких як Home Depot)
  • Одна пластикова лійка: діаметр 4 дюйма зі стеблом діаметром ¼ дюйма
  • Один затискач або запірний кран
  • Одна кільцева підставка (принаймні 24 дюйма у висоту, рекомендується 36 дюймів)
  • Дріт для скручувальних стяжок
  • Один пластиковий глечик або мензурка (рекомендується 500 або 1000 мл)
  • 250 мл 50% розчину пропіленгліколю (або розчину етиленгліколю) пофарбовано в зелений колір за допомогою харчових барвників
  • Пластикова або скляна ємність для захоплення охолодженої рідини
  • Фанат
  • Необмежена кількість алюмінієвої фольги
  • Шкала
  • Термометр

Безпека

  • Завжди носіть захисні окуляри під час роботи з хімікатами в лабораторії.
  • Студенти повинні ретельно вимити руки перед виходом з лабораторії.
  • Коли студенти закінчать лабораторію, дайте їм вказівки щодо очищення матеріалів та утилізації будь-яких хімічних речовин.
  • Етиленгліколь може бути дуже токсичним для чутливих людей. Пропіленгліколь - більш безпечна альтернатива.
  • Студенти нагріватимуть воду до опіків. Під час розливання та транспортування гарячих рідин буде потрібна обережність.