Årets nysgjerrigper 2008 Prosjekttittel: Hvorfor forsvinner bobler raskere i varmt vann enn i kaldt? Klasse: 7. trinn, Øst, Byfjord skole Skole: Byfjord skole (Stavanger, Rogaland) Antall deltagere (elever): 26 Dato: 30.04.2008 Side 1
Ansvarlig veileder: Eirik Smith Deltagere: Åge Krag Petterson, Camilla Havkrog, Håvard Solheim, Jenny Edona Syla, Katrine Zetlitz Nessler, Mariann K. Haga, Robert Madsen, Shamil Salgiriev, Benjamin Aarstad, Elise Søyland, Gutama Ahmed, Hege Brandsø, Ifrah Abdilahi, Konstantinos Gnisios, Joakim Innvær, Kristoffer Ingvaldsen, Lise Johnsen, Stian Berntsen, Wenche Torkelsen, Anders Steinbakk, Kristian Hausken, Mads Kommedal, Martin Berentsen, Per Kristian Lindén, Maiken Skartveit, Fabian Calderon Side 2
Dette lurer jeg på Hvorfor forsvinner bobler raskere i varmt vann enn i kaldt? Hvorfor er det slik Hva er bobler, hvordan oppstår de og hvordan forsvinner de? Legg en plan Hvordan går vi frem? Fotogruppe Gruppe som tar hovedansvar for ekspertkontakt Hvilken type drikke? Type bobler? Hvordan skal vi gjøre det? Ut å hente opplysninger Forsøk med melk Colaforsøk Eplejuice førsøk Farris Ekspert gruppå:d Dette har jeg funnet ut Hypoteseprøving Hva kom vi da frem til? Side 3
Dette lurer jeg på Hvorfor forsvinner bobler raskere i varmt vann enn i kaldt? Etter en lang prosess med stemming og omstemming falt valget vårt på hvorfor bobler forsvinner raskere i varmt vann enn i kaldt. Da må vi først finne ut om dette faktisk er tilfelle. Itillegg lurer vi på om det spiller en rolle hvilken type drikk det er, og om det spiller en rolle hvilke type bobler det er. Side 4
Hvorfor er det slik Hva er bobler, hvordan oppstår de og hvordan forsvinner de? Vi funderte en del på hva bobler egentlig var. Hvordan dukker de opp og hvordan forsvinner de? Er det forskjell på de forskjellige typene bobler? Mange spørmål dukket opp, men vi så også det at dette var et ganske vanskelig tema. Ikke alle klarte å finne forslag til hvorfor de forsvinner og hva det egentlig er. Og hva gjør det at de da forsvinner fortere i det varme enn i det kalde vannet. Hva med annen type drikk? Noen hypoteser kom vi likevel frem til: Dampen sprekker boblene Kaldt vann gjør at boblene blir stivere Varmt vann har mindre tetthet Mer luft i det kalde vannet Side 5
Legg en plan for undersøkelsen Hvordan går vi frem? Vi diskuterte en del hvordan dette skulle gjøres. Hvordan skulle vi få bobler inn i forskjellige typer drikker? Hvordan skulle vi få inn penger til å kjøpe inn varer, og hvilke typer drikker skulle vi ha? Vi søkte litt på nettet og prøvde å finne måter å få inn CO2/ kullsyre i drikkene. Det var vanskelig, men fant noe som muligens kunne lage CO2 som kunne kjøpes i dyrebutikk. Vi prøvde også å sende noen mailer for å eventuelt få noen svar. Vi fordelte oss i forskjellige grupper. Fotogruppe, ekspertgruppe og forskere. For å få penger fant vi ut at vi ville søke om penger fra Nysgjerrigperfondet. Fristen for søking nærmet seg, og vi hadde ikke enda helt kontroll på hva vi faktisk trengte. Men Stian og Håvard skrev en bra søknad ut ifra det lille vi visste, og vi fikk penger! Dette viste seg senere å ikke være nok. Jaja, litt penger fra klassekassen får vi tåle. Etterhvert ble vi enige om hvilke drikker, hva type bobler og nærmet oss igangsetting for fullt. Fotogruppe Joakim, Elise, Hege, Mads, Håvard, Katrine Ettersom tiden gikk så læreren vår at vi ikke kunne ha så mange på fotogruppen, men flere til å føre forsøkene, så Katrine og Elise tok seg av fotograferingen. Gruppe som tar hovedansvar for ekspertkontakt Wenche, Camilla, Maiken, Ifrah, Lise, Jenny, Mariann Finne ut/ ta kontakt med mennesker som kan ha peiling på dette. Side 6
Hvilken type drikke? Disse drikkene valgte vi ut til å være med i forsøket: Helmelk Eplejuice Cola Farris Type bobler? Såpe- zalo Kullsyre Luftbobler Etter å ha besøkt dyrebutikk ble det klart at det fantes tabletter med både CO2 og O2, så dette ble kjøpt inn, men allerede her røk budsjettet vårt.. Hvordan skal vi gjøre det? Det ble bestemt å varme opp de varme drikkene til 50 grader. Hvordan drikkene skulle varmes opp ble enn utfordring, for dersom en heller cola i en gryte for å varme opp, forsvinner kullsyren. Derfor ble det slik at det skulle varmes opp vann i en gryte, og legge cola og farris flaskene oppi. Det ble bestemt å måle med termometer i gryten å ta gryten av når temperaturen var nådd 50 grader. Cola og farris i gryter med vann, og deretter helles i skåler, 0,25 liter i hver. Eplejuice og melk skulle varmes opp i gryter. Her skulle det måles opp rett mengde på forhånd og deretter varme opp. Etter at alt var blitt varmet opp til 50 grader, skulle det helles over i skåler, 0,25 l. av hver drikke. Alle forsøkene 2 ganger. De kalde forsøkene ble bestemt til å ha 10 grader. Dette fordi noe som er kaldere fort blir varmet opp av omgivelsene. Vi skulle variere mellom å ta ting fra kjøleskapet, og det å kjøle ned ved hjelp av kaldt vann. Eksempel: 50 graders cola i skål og ta tiden på hvor lang tid det tar før kullsyren er ute. Dette gjøres 2 ganger. Så gjentas det samme, men med kald cola. Alle drikkene skulle måles i litermål og alle forsøkene skulle tidtas med stoppeklokke. Side 7
Ut for å hente opplysninger Forsøk med melk Helmelk ble brukt i forsøkene Eirik, læreren fortalte oss hvordan vi skulle gjøre dette. Kristian (en på gruppen) hentet melken. Vi startet med å finne litermål, og så varme opp 0,25 L melk i en gryte til 50 grader celsius. Vi startet stoppeklokka når melka var i en bolle. Anders (en annen på gruppa) svidde termometeret. Det luktet svidd plastikk hele tiden... æsj! Vi tok melka som var 50 grader og blandet en teskje zalo i den. Vi måtte røre i 10 sekunder før vi kunna ta tiden siden vi måtte få bobler først. Vi hadde også kjølt en kartong med melk ned til 13 grader. Vi klarte å få 13 grader fordi vi tok melka i en bolle og holdt den i vasken som var full av kaldt vann. Vi tok også zalo inni det kalde og observerte der hvor boblene forsvant raskest. Dette var ikke så vellykket. Vi ventet i 27 min, så sa Eirik at vi skulle røre i melka i 3 min, og se hvor det var mest bobler etterpå. Det var mest bobler i den kalde melka, dvs. at boblene forsvant raskere i det varme melken. Det var veldig kjedelig å vente. VI GJØR FORSØKET IGJEN... Vi skulle også bruke Co2 tabeletter, og se hvor lang tid det tok før Co2 boblene forsvant. Vi hev oppi noen Co2 tabeletter i den kalde og den varme melken. Det tok lang tid før Co2 tabelettene begynte å boble, og siden vi hadde melk (den er ikke gjennomsiktig) så var det vanskelig å se Co2 tabeletten. Vi måtte holde Co2 tabeletten oppi en skje for å se den, og da funket ikke forsøket. Nå er vi ferdige. (= Vi skulle også bruke O2 tabeletter, men det var ikke vits for vi visste på forhånd at vi ikke kom til å se dem. Side 8
Side 9
Kristian i god gang med temperaturmåling Colaforsøk Colaflaskene så rare ut etter oppvarmingen Forsøk 1: Først hentet vi 2 liter cola, gryte, stoppeklokke, termometre og litermål. Vi fylte gryta med vann, så varmet vi det til 50 grader. Så la vi en flaske cola oppi vannet, sånn at colaen skulle bli 50 Side 10
grader. Vi kjølte også ned en flaske cola til 10 grader med å legge den i kaldt vann og måle temperaturen. Da colaen ble 50 grader helte vi 0,25 liter i 2 skåler. Så tok vi tiden på hvor lang tid det tok før kullsyren forsvant. Det tok 52 minutter før kullsyren kom ut av colaen. Da den kalde colaen hadde kommet ned til 10 grader tok vi den ut av vannet og helte 0.25 liter i 2 skåler og tok tiden. Den kalde colaen tok det også 52 minutter før kullsyren kom ut. Forsøk 2: Vi la colaen i kaldt vann helt til vannet ble 10 grader. Så helte vi 0,25 liter cola i en skål med en teskje zalo. Så rørte vi i 10 sekunder og startet stoppeklokken for å ta tiden på at såpeboblene forsvant. Det samme gjorde vi med varm cola. Etter at det hadde gått 20 minutter kom Eirik, læreren vår og sa at vi måtte røre til det ble 30 minutter for å se om boblene forsvant da. Så kom læreren vår og sa at vi måtte stoppe fordi at boblene hadde ikke forsvunnet. Vi kunne da se at det var mer bobler igjen i den kalde colaen enn i den varme. Side 11
Side 12
Her er de i full gang med å røre inn zalo i colaen Side 13
Kjøle ned cola fort til nærmest mulig 10 grader Eplejuice førsøk Det startet med at læreren sa at vi skulle hente det utstyret vi trengte. Så vi fant fram eplejuice, gryte, litermål, termometer, stoppeklokke, Co2 tabletter, O2 tabletter, teskje, zalo og fire skåler. Vi helte 0,25 liter eplejuice oppi en gryte, og satte den på fullt. Så tok vi fram de fire skålene og brukte to av dem, i den ene skålen tok vi 0,25 liter varm eplejuice. Også tok vi 0,25 liter kald eplejuice i den andre. Vi fant frem en teskje og tok zalo på teskjeen oppi den varme eplejuicen, også tok vi den samme teskjeen og tok mer zalo på og tok det oppi den kalde eplejuicen. Vi varmet mer 0,25 liter eplejuice i den samme gryten vi brukte først, også tok vi det oppi en av skålene også tok vi fram en Co2 tablett og puttet den i en av skålene.vi tok fram termometer og målte gradene og det ble nøyaktig 50 grader. Vi tok også like mye klad eplejuice i en annen. Vi fant fram O2 tabeletter, så varmet vi opp 0,25 liter, vi tok fram et termometer og så målte vi gradene til det ble 50 grader,så tok vi fram en av de siste skålene. Etterpå tok vi 0,25 liter kald eplejuice oppi den siste skålen. Vi tok tiden på alt vi gjorde, og registrerte hvor lang tid det tok for at boblene forsvant. Alt gjorde vi to ganger. Første gang. Zalo Varm eplejuice tok : 6.16.94 Kald eplejuice tok :13.13.13 Co2. Varm eplejuice tok : 8.10.52 Kald eplejuice tok :11.31.40 Side 14
O2. Varm eplejuice funker og tok : 3.20.68 Kald eplejuice funket ikke. Andre gang. Zalo Varm eplejuice tok : 2.22.65 Kald eplejuice tok : 4.48.10 Co2. Varm eplejuice tok : 2.49.66 Kald eplejuice tok : 4.34.68 O2. Varm eplejuice funket og tok : 2.57.47 Kald eplejuice funket ikke. Her måles temperaturen (før termometerene begynte å smelte..) Side 15
Farris Forsøk 1: Vi varmte farrisen til 50 grader. Bunnen poppet ut og Åge sølte ut halvparten av farrisen så Per Kristian måtte tørke opp etter Åge fordi Grete Marie tvingte han, og Håvard smeltet termometeret slik at det luktet svidd plastikk. Så helte vi oppi resten av farrisen i to skåler som vi tok CO2 tabeletter i, og 2 skåler med kald farris som også vi puttet nedi CO2 tabeletter. Vi fikk ikke tatt tiden men vi så at boblene forsvant fortere i varm farris enn den kalde farrisen. Den kalde tok evig tid følte vi. Forsøk 2: Vi fikk vannet ned til 10 grader, men det var veldig vanskelig fordi vannet i springen Side 16
bare var 11 grader, men vi klarte det til slutt da vi la den inn i kjøleskapet. 2 med varm farris og 2 med kald farris med 1 ts zalo i hver skål som vi rørte rundt i 10 sekunder. Det er 0,25L i hver skål. Åge, Per Kristian og Joakim stoppet stoppeklokkene så vi vet ikke helt hva klokken ble. Men det vi vet er at den kalde farrisen varte boblene lengst.i Forsøk 3 : Vi kunne ikke fullføre forsøk 3 fordi vi ikke hadde nok farris (Eirik sin feil)(o2) Ekspert gruppå:d Jenny i god gang med telefonoppdrag Vi var syv jenter som fikk i oppdrag i å finne noen gode spørsmål som handlet om bobler. Eirik fant et stort møte rom til oss der vi skulle tenke ut noen gode spørsmål. Etter en god del tenking fant vi ut noen skikkelig gode spørsmål. Men det som var problemet nå var å finne noen som kunne svare på spørsmålene våre. Vi fikk et tips av Eirik at vi skulle søke på en nettsiden som ble kalt www.hib.no (høgskolen i Bergen) og den kunne kanskje hjelpe oss i å finne noen gode svar på disse spørsmålene. Etter en stund på nettsiden fant vi et nummer til en professor som skulle være god i akkurat dette, men da vi prøvde å ringe han var han for opptatt til og svare på Side 17
spørsmålene, så han satte oss over til noen andre professorer, men alle de professorene vi prøvde å ringe var altfor opptatte til å svare på spørsmålene, så vi måtte finne ut noe enklere. Vi ringte til noen skoler f. Eks universitetet i Bergen, Randaberg videregående skole, Sandnes videregående skole, Tastaveden ungdomsskole, Teinå ungdomsskole og Kongsgård videregående, Vassøy skole, Kampen skole. Der fikk vi noen svar som står litt lenger nede. Vi har oppsummert dem her: Hva inneholder en boble? Hvor kommer boblene fra? Hvordan oppstår boblene? Hva er en boble? Vet du om boblene forsvinner fortere med eller uten kullsyre? - En boble inneholder: Luft, vann, gass, Co2, væske, syntese. - Boblene kommer fra: Vann, vannbunnen, planter og synteser i vannet. - Hvordan bobler oppstår: Damptrykket blir så stort at det begynner å bobler. - En boble er: Rom med gass, veske, vann eller luft. - Forsvinner bobler med eller uten kullsyre: Bobler forsvinner pga oppdrift i vann. Randaberg videregående skole: Mener at bobler er laget av luft, og at boblene forsvinner fortere uten kullsyre enn med, de mener også at boblene kommer fra bunnen. Sandnes videregående skole: Mener at boblene kommer fra varmen som lager dem og at bobler forsvinner fortere uten kullsyre enn med, og at boblene er laget av luft. Side 18
Dette har jeg funnet ut Hypoteseprøving Dampen sprekker boblene Kaldt vann gjør at boblene blir stivere Varmt vann har mindre tetthet Mer luft i det kalde vannet Dette var hypotesene våre på forhånd. Selv om forsøkene våre ikke gikk helt som de skulle, og det var en del feilkilder, så viste et klart flertall av dem at boblene forsvant raskere i det varme enn i det kalde. Det var greit at vi fikk konstatert dette. For å prøve å svare på hypotesene våre, må vi se nærmere på hva ekspertgruppen fant ut. Dampen sprekker boblene Vi fant ikke et svar på akkurat dette, me det vi fant ut, var at damp er bobler. Jo varmere det blir, jo mer bobler, og de sprekker og blir til vanndamp når de koker. Kaldt vann gjør at boblene blir stivere Ingenting i forsøkene eller ringerundene våre viste at dette var tilfelle, så vi kan gå vekk ifra denne hypotesen. Varmt vann har mindre tetthet Dette klarte vi ikke å finne ut. Mer luft i det kalde vannet Vi kom ikke frem til noe som kunne bevise dette. Hva kom vi da frem til? Vi fant ut at boblene ble lenger i det kalde enn i det varme. Ser vi litt på forsøkene og hva ekspertene fant ut, kan vi prøve oss på følgende konklusjon: Boblene forsvinner pga oppdrift i vann. Jo større damptrykk jo mer bevegelse, da begynner det å boble, trykket blir større og da forsvinner etterhvert boblene. Dette gjelder nok også da med alle typer bobler i og med at bobler er et rom med gass, væske, vann eller luft. Side 19