A kísérlet, mérés megnevezése célkitűzései: A levegő páratartalmának kimutatása, összefüggései a hőmérséklet változtatásával Eszközszükséglet: Szükséges eszközök: pet palack, olló, alufólia, hőmérő, ceruza (színes, grafit), stopperóra, hajszárító, 2 db vasháromláb, 2 db drótháló, 2 db Erlenmeyer lombik, 2 db üvegcső, 2 db gumidugó, szilikon cső, borszeszégő, gyufa, jégkocka készítő, főzőpohár Szükséges anyagok: víz, jég A kísérlet elméleti háttere A harmatpont a levegőnek az a hőmérséklete, amelyen az adott nedvességtartalmú levegő a folyékony vízre nézve telítetté válik. A harmatpontnál a harmatpont-hőmérsékletnél alacsonyabb környezeti hőmérsékletnél megindul a víztartalom kicsapódása, a kondenzáció. A légkör vízgőz mennyiségét g/m 3 -ben fejezzük ki. A telítettségi görbe segítségével megismerhetjük, hogy az adott hőmérsékletű levegő mennyi vízgőzt képes befogadni. Ez a hőmérséklet a telítettségi hőmérséklet: harmatpont. A kísérlethez kapcsolódó számítás és megfigyelések leírása Feladat: Figyeljük meg, mi történik, hogyha csökken a hőmérséklet! 1., Készíts pet palackból egy műanyagtartót! Vond körbe alufóliával! Tégy bele jégkockákat! Figyeljük meg a jég halmazállapot változását!
A hőmérséklet csökkenésével az alufóliával borított műanyag felületén érdekes változást tapasztalunk. Mi történt? Írd le tapasztalataidat? A hétköznapi életben, mikor figyelhetjük meg a jelenséget? Növeljük a víz hőmérsékletét! 2. Állítsd össze a következő kísérletet!
Végy elő 2 db Erlenmeyer lombikot! Az egyiket töltsd meg vízzel kb. 1/2 részéig! Mindkettőbe dugj egy gumidugót, amibe szúrj egy üvegcsövet! Kapcsold össze a két Erlenmeyer lombikot egy szilikon csővel! Nagyon óvatosan, helyezd a két Erlenmeyer lombikot 2 db vasháromlábra a képen látható módon! A vizet tartalmazó lombikot kezdd el melegíteni egy borszeszégő segítségével! Figyeld meg, mi történik a lombikokban? Kb. 5 perc múlva jégkockával kezdd el hűteni az üres lombik oldalát! Mit veszel észre a lehűtött lombik belső falán? Amennyiben van rá lehetőség melegítsd a lombik falát hajszárítóval! Mit tapasztalsz?
Készíts telítettségi diagramot a táblázatban szereplő adatok segítségével! 3. A táblázat megmutatja, hogy az adott hőmérsékleten hány gramm vízgőzt képes maximálisan befogadni 1m 3 levegő? Léghőmérséklet C Vízgőztartalom g/m 3-30 -25-20 -15-10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 0,4 0,7 1,1 1,6 2,4 3,4 4,8 6,8 9,4 12,8 17,3 23,1 30,4 39,6 Készíts telítettségi görbét! y tengelyen a vízgőztartalom x tengelyen a hőmérséklet
4. Számítási feladat: A tanterem levegőjének hőmérséklete 20 C és m 3 -ként 9,4 gramm vízgőzt tartalmaz. Állapítsd meg a táblázat segítségével, hogy mikor válik telítetté a terem levegője? Hogyan érhető el a telítettségi állapot? Az ismeretek ellenőrzése: 1., Miért esik minden nap az eső a forró övezet egyenlítői övében? 2., Hány óra körül kezd el esni az eső? Írd le gondolataidat! 3., Hogyan célszerű megoldani a szobád szellőztetését? 4., Mit nevezünk harmatpontnak? 5., Milyen csapadékfajtákat ismersz? Felhasznált szakirodalom: Nagy Balázs- Nemerkényi Antal- Sárfalvi Béla- Ütőné Visi Judit: Általános természetföldrajz, Nemzedékek Tudása Tankönyvkiadó, Budapest-2013. www. webbeteg.hu www.wikipedia.hu
Tanári magyarázat A kísérlet, mérés megnevezése célkitűzései: A levegő páratartalmának kimutatása, összefüggései hőmérséklet változtatásával Eszközszükséglet: Szükséges eszközök: pet palack, olló, alufólia, hőmérő, ceruza (színes, grafit), stopperóra, hajszárító, 2 db vasháromláb, 2 db drótháló, 2 db Erlenmeyer lombik, 2 db üvegcső, 2 db gumidugó, szilikon cső, borszeszégő, gyufa, jégkocka készítő, főzőpohár Szükséges anyagok: víz, jég A kísérlet elméleti háttere A harmatpont a levegőnek az a hőmérséklete, amelyen az adott nedvességtartalmú levegő a folyékony vízre nézve telítetté válik. A harmatpontnál a harmatpont-hőmérsékletnél alacsonyabb környezeti hőmérsékletnél megindul a víztartalom kicsapódása, a kondenzáció. A légkör vízgőz mennyiségét g/m 3 -ben fejezzük ki. A telítettségi görbe segítségével megismerhetjük, hogy az adott hőmérsékletű levegő mennyi vízgőzt képes befogadni. Ez a hőmérséklet a telítettségi hőmérséklet: harmatpont. A kísérlethez kapcsolódó számítás és megfigyelések leírása Feladat: Figyeljük meg, mi történik, hogyha csökken a hőmérséklet! 1., Készíts pet palackból egy műanyagtartót! Vond körbe alufóliával! Tégy bele jégkockákat! Figyeljük meg a jég halmazállapot változását!
A hőmérséklet csökkenésével az alufóliával borított műanyag felületén érdekes változást tapasztalunk. Mi történt? Írd le tapasztalataidat? A hőmérséklet csökkentésével a műanyag tartó felületén pára jelenik meg. A pára megjelenéséhez tartozó hőmérséklet a harmatpont. A cél a harmatképződés folyamatának megértetése. A hétköznapi életben, mikor figyelhetjük meg a jelenséget? A hétköznapi életben nagyon sokszor találkozhatunk a jelenséggel. Például: Hűtőből elővett üvegedény külső felülete a meleg szobában párássá válik Tükörre lehelünk, elhomályosodik A szemüveg lencséje télen a hidegből a melegebb helyiségbe lépve bepárásodik Az autó szélvédőjén is pára jelenik meg Rosszul szigetelt ablak üvege télen bepárásodik Fürdőszoba csempéjén, tükrön, csöveken lecsapódik a pára A fű harmatos nyári reggeleken Összekeményedhet a papírzacskóban tárolt só, ha párás helyen van Stb.
Növeljük a víz hőmérsékletét! 2. Állítsd össze a következő kísérletet! Végy elő 2 db Erlenmeyer lombikot! Az egyiket töltsd meg vízzel kb. ½ részéig! Mindkettőbe dugj egy gumidugót, amibe szúrj egy üvegcsövet! Kapcsold össze a két Erlenmeyer lombikot egy szilikon csővel! Nagyon óvatosan, helyezd a két lombikot 2 db vasháromlábra a képen látható módon! A vizet tartalmazó lombikot kezdd el melegíteni egy borszeszégő segítségével!
Figyeld meg, mi történik a lombikokban? A hőmérséklet növekedésével a víz egyre jobban párolog. Nő a lombik légterében a levegő vízgőztartalma. Ha eléri a maximálisan befogadható mennyiséget telítetté válik. A másik lombikba átvezethető a vízgőz a szilikon cső segítségével. Kb. 5 perc múlva jégkockával kezdd el hűteni az üres lombik oldalát! Mit veszel észre a lehűtött lombik belső falán? A másik lombikban a hőmérséklet csökkenésével érhető el a harmatpont. Mivel itt kisebb a légtérben a levegő vízgőztartalma. Csapadékképződés figyelhető meg. Amennyiben van rá lehetőség melegítsd a lombik falát hajszárítóval! Készíts telítettségi diagramot a táblázatban szereplő adatok segítségével! 3. A táblázat megmutatja, hogy az adott hőmérsékleten hány gramm vízgőzt képes maximálisan befogadni 1m 3 levegő? A diagram elkészítése során gyakoroljuk a számadatok grafikus ábrázolását. Javasoljuk a színes ceruza használatát. Léghőmérséklet C -30-25 -20-15 -10-5 0 5 10 15 20 25 30 35
Vízgőztartalom g/m 3 0,4 0,7 1,1 1,6 2,4 3,4 4,8 6,8 9,4 12,8 17,3 23,1 30,4 39,6 Készíts telítettségi görbét! y tengelyen a vízgőztartalom x tengelyen a hőmérséklet 4. Számítási feladat: A tanterem levegőjének hőmérséklete 20 C és m 3 -ként 9,4 gramm vízgőzt tartalmaz. Állapítsd meg a táblázat segítségével, hogy mikor válik telítetté a terem levegője? Hogyan érhető el a telítettségi állapot? A telítettségi állapot két úton érhető el. Vagy csökkentjük a teremben a levegő hőmérsékletét (10 C) vagy adott hőmérséklet mellett növeljük a levegő páratartalmát. Az ismeretek ellenőrzése: 1., Miért esik minden nap az eső a forró övezet egyenlítői övében?
Az Egyenlítő mentét egyetlen, forró, csapadékos évszak jellemzi. Évi középhőmérséklet: 25 C-28 C. Ez a dús, szinte áthatolhatatlan esőerdők vidéke. Az esőerdőben magas a páratartalom is, ezért fullasztó hőség uralkodik egész nap. Levegő páratartalma 80-100%. 2., Hány óra körül kezd el esni az eső? Írd le gondolataidat! Minden nap időjárása egyforma. Délelőtt szinte az elviselhetetlenségig felmelegszik a levegő. A meleg, páradús levegő felszáll, felhő képződik. Kora délután elered az eső, és zápor kíséretében megöntözi a növényeket. Emiatt a mindennapos esők övének is nevezik a területet. 3., Hogyan célszerű megoldani a szobád szellőztetését? Néhány fontos tudnivaló: A levegő hőmérséklete mellett, a páratartalom is nagyon lényeges összetevője a levegő minőségének. Az egészséges felnőtt ember számára a 40-60 %-os páratartalom az optimális, mind a komfortérzet, mint az egészségmegőrzés céljából. Kisgyermekek szobájában ennél magasabb is lehet a páratartalom, náluk a 60-70 %-os az ideális. A túl alacsony páratartalom kiszáradásra hajlamosít: ilyen környezetben a nyálkahártyák irritációja könnyebben kialakul. Ennek jelei: a szemek szárazsága, égő érzése, torokkaparás, szájszárazság, a légutak nyálkahártyájának irritációját száraz köhögés jelzi. A száraz levegő bőrünket is szárítja, ezért a bőr megfelelő ápolására is fokozottan ügyelnünk kell. 4., Mit nevezünk harmatpontnak? A harmatpont a levegőnek az a hőmérséklete, amelyen az adott nedvességtartalmú levegő a folyékony vízre nézve telítetté válik. 5., Milyen csapadékfajtákat ismersz? csoportosítsuk a válaszokat Felhasznált szakirodalom: Nagy Balázs- Nemerkényi Antal- Sárfalvi Béla- Ütőné Visi Judit: Általános természetföldrajz, Nemzedékek Tudása Tankönyvkiadó, Budapest-2013.
www. webbeteg.hu www.wikipedia.hu