المحتوى
- السوائل الدافئة ودرجات الحرارة
- السوائل ودرجات الحرارة الباردة
- حساسية لتغيرات درجة الحرارة
- تجربة اللزوجة ودرجة الحرارة
في فصول العلوم للعام الخامس ، يتعرف الطلاب على اللزوجة. يُعرّف ذلك بأنه المقاومة التي يوفرها السائل للتدفق ويمكن اعتبارها "سمك" السائل. بعض السوائل ، مثل الماء ، تتدفق بسهولة ولها اللزوجة المنخفضة. لأن جزيئات الماء صغيرة وبسيطة في التركيب ، فإنها لا تخلق الكثير من الاحتكاك وتتحرك بسهولة عبر بعضها البعض. للسوائل الأخرى ، مثل زيت المحرك ، لزوجة عالية وتدفق بطيء. نظرًا لأن بنية جزيئات الزيت كبيرة ومترابطة ، فإن هذه الجزيئات تتحرك ببطء وتتجاوز بعضها بعضًا وتسبب احتكاكًا أكبر. الأنشطة العملية سوف تساعد الطلاب على معرفة اللزوجة.
السوائل الدافئة ودرجات الحرارة
درجات الحرارة المرتفعة عادة ما تقلل اللزوجة. يمكن ملاحظة ذلك في سوائل اللزوجة العالية التي تتدفق بسهولة أكبر عند تسخينها. لتوضيح هذه الحقيقة ، اطلب من طلابك مقارنة سمك شراب الكراميل مع بودنغ محلي الصنع عندما يكون جاهزًا ثم عندما يكون باردًا على الحلوى. كلما ازدادت درجة الحرارة ، تتحرك الجزيئات السائلة بشكل أسرع وانخفضت جاذبيتها ، مما يعني أنها لا تقضي الكثير من الوقت في الاتصال مع بعضها البعض. يمكن أن يقلل زيت المحرك المستخدم في السيارات من اللزوجة عندما يكون الطقس حارًا. إذا أصبحت اللزوجة منخفضة للغاية ، فقد يسمح الزيت للاحتكاك بتسخين المحرك وتلفه.
السوائل ودرجات الحرارة الباردة
انخفاض درجات الحرارة عموما زيادة اللزوجة. يمكن أن يصبح الزيت المستخدم في السيارات لزجًا للغاية عندما تكون درجة الحرارة منخفضة ، مما يجعل من الصعب تشغيل السيارة. اسأل الطلاب عما إذا كان آباؤهم يستخدمون سخان الزيت للسيارة في الطقس البارد. في بعض الأحيان ، يضع المصنعون مواد مضافة في الزيت لإبقائها في اللزوجة الصحيحة للطقس.
حساسية لتغيرات درجة الحرارة
بعض المواد أكثر حساسية لتغيرات درجات الحرارة. زيادة أو نقصان طفيف في درجة الحرارة يؤدي إلى اختلاف في اللزوجة. السوائل الأخرى غير حساسة نسبيًا لتغيرات درجة الحرارة وتتطلب تغييراً أكثر وضوحًا في درجة الحرارة قبل وجود اللزوجة المصابة. لتوضيح هذا المبدأ للطلاب ، ضع قطعة من الزبدة في وعاء زجاجي وقم بتسخينه في الميكروويف بقوة عالية. نلاحظ بعناية الزبدة تفقد بسرعة شكلها وتذوب.
تجربة اللزوجة ودرجة الحرارة
لمعرفة تأثير درجة الحرارة على اللزوجة ، قم بتجربة أربع أسطوانات زجاجية ، تخرج 100 مل ؛ 100 مل من الماء والزيوت النباتية والعسل وشراب الذرة ؛ أربعة محامل معدنية كروية كل من نفس الحجم ؛ أربع ساعات توقف ؛ ثلاجة وموقد.
املأ كل أسطوانة متدرجة بأحد السوائل الأربعة. اتركها في درجة حرارة الغرفة لمدة ساعتين إلى ثلاث ساعات. قم بتوزيع اسطوانة واحدة لكل طالب واطلب منهم وضع محمل كروي في الاسطوانة والوقت الذي تستغرقه كل اسطوانة للوصول إلى القاع. يجب أن تبدأ التوقيت فورًا بعد تدحرج المحمل في الاسطوانة ، وتتوقف عن العد بمجرد وصول المعدن إلى القاع. سجل النتائج. إزالة محامل كروية الأسطوانة من الاسطوانات. ضع العبوات في الثلاجة لمدة ساعتين وكرر التجربة. في خطوة ثالثة وبمساعدة شخص بالغ ، تسخين السوائل الدافئة عند درجة حرارة 38 درجة مئوية ومحاولة ملاحظة مدى السرعة التي يصبح بها كل واحد أقل لزوجة. اطلب من الطلاب تحليل آثار درجة الحرارة على لزوجة السوائل المختلفة.