ML_U | EDURAMA

Metodický pokyn = učitel

Tematické zařazení experimentu

Cíl experimentu

Cílem tohoto experimentu je zjistit, zda vzorek roztoku nemrznoucí směsi s destilovanou vodou má vyšší bod varu než čistá destilovaná voda.

Poznámky k realizaci experimentu

Ethylen glykol (nemrznoucí směs) se přidává na zimu do chladičů automobilů, protože má mnohem nižší teplotu tuhnutí. Měrná tepelná kapacita nemrznoucí směsi (čisté nebo zředěné vodou) je nižší než měrná tepelná kapacita vody. V létě voda v chladiči slouží k chlazení - jejím úkolem je odebírat teplo z motoru, aby se nepřehřál. Pokud teplota chladicí kapaliny dosáhne teploty varu, systém začne vřít. Chladicí kapalina je účinná pouze tehdy, pokud je její teplota nižší než teplota varu.
Nemrznoucí směs je běžná chemická látka, ale je velmi jedovatá. Při práci s ní musí být dodržena přísná pravidla! Proto je dobré tento experiment pouze demonstrovat žákům. Pokud experiment přece provádějí žáci, ujistěte se, že vědí správně zacházet s elektrickou spirálou - používáním na vzduchu se může zničit! Upozorněte žáky, aby použili dostatek kapaliny, aby spirála byla celá ponořená ve vodě.
Žáci také musí dát pozor, aby se teplotní senzor nedotýkal dna nádoby. Dno může mít vyšší teplotu, než je teplota vzorku, a tedy i vyšší, než je stanovený rozsah senzoru.

Návod na zpracování dat

Žáci by měli přímo ze získaných grafů odečítat teploty varu jednotlivých vzorků.
Pokud teplota varu některého vzorku vyšla nižší než 100 ° C, nechte sevřít ještě čistou destilovanou vodu. Její teplota varu může být také nižší než 100 ° C.

Závěry z experimentu

Jelikož teplota varu všech tří vzorků je vyšší než 100 ° C, nemůže se nemrznoucí směs nechávat v autě i v létě. Motor by se přehříval.
Žákovské aktivity Určení bodu varu zkoumaných vzorků.

Souvislost se životem, přírodou a praxí

V zimním období dávají řidiči do chladičů svých aut ethylen glykol (=nemrznoucí směs), protože má mnohem nižší teplotu tuhnutí než voda. Měrná tepelná kapacita nemrznoucí směsi (čisté nebo smíšené s vodou) je nižší než čisté vody.
Úkolem chladiva v automobilu je pohlcování tepla z motoru. Jestliže chladící směs dosáhne svého bodu varu, začne vřít. Chladicí kapalina má proto smysl pouze, dokud je její teplota nižší než bod varu.
Některá zvířata používají jedinečné mechanismy přežití při extrémních teplotách. Například některý hmyz produkuje glycerol nebo jiné glykoproteiny, které slouží jako nemrznoucí směs. Ryby, které žijí v extrémně studené vodě, mají "nemrznoucí" látky ve své krvi.