Vzlínavost vody v různých materiálech

Transkript

1 Zvyšování kvality výuky v přírodních a technických oblastech CZ.1.07/1.128/ Vzlínavost vody v různých materiálech (laboratorní práce) Označení: EU-Inovace-BFCh-F-01 Předmět: Biologická, fyzikální a chemická praktika Cílová skupina: třída Autor: Mgr. Monika Rambousková Časová dotace: 2 vyučovací hodiny Forma: skupiny Anotace: měřením hmotností vzorků materiálů vystavených působení kapilární vzlínavosti žáci pochopí její příčiny a negativní důsledky ve stavebnictví Cíl: změřit hmotnosti vzorků materiálů vystavených působení kapilární vzlínavosti moderními měřicími přístroji, pochopit příčiny kapilární vzlínavosti a její negativní důsledky ve stavebnictví Pomůcky: velká nízká miska, vzorky stavebních hmot (plynosilikát, izolovaný plynosilikát, cihla, beton, dřevo, kámen) 5x5x15 cm, siloměr Vernier, voda, měřidlo délky Teorie: Kapilarita je vzlínavost, tedy schopnost látek vést kapalinu vzhůru, tj. proti směru gravitační síly, působením kapilárních sil. Kapilární jevy jsou úzce spojeny s existencí povrchového napětí kapaliny, kdy síly mezi molekulami kapaliny a stěnami tenkých trubiček kapilár vyzdvihnou hladinu kapaliny do poměrně velkých výšek. Tenké kapiláry se mohou vyskytovat ve stavebních materiálech, do kterých se potom voda vpíjí a stoupá vzhůru. Říkáme, že voda vzlíná.

2 Kromě stavebnictví můžeme kapilární jevy pozorovat v rostlinách (voda je přiváděna do nejvyšších částí rostlin), na stejném principu funguje savý papír, knot svíčky apod. Motivace: Pobývali jste již někdy ve starším domě a cítili jste divný zápach, vzduch se vám zdál poněkud těžký a vlhký? Na stěnách domu byly viditelné mapy nebo dokonce plíseň? Na oknech domu se sráží voda? Jak se dostala vlhkost do vzduchu? Jak se dostane voda do stěn domu? Postup: Před zahájením experimentu žákům připomeneme, jak se dá spočítat hmotnost z gravitační síly m = F g : g. Seznámíme žáky s postupem měření siloměrem. 1. Misku naplňte vodou k vyznačené rysce. 2. LabQuest připojte k siloměru. 3. Pomocí siloměru zvažte všechny vzorky v suchém stavu. Naměřené hodnoty zapište do tabulky. 4. Všechny vzorky postavte do misky s vodou. 5. Po 20 minutách vyzvedněte vzorky z vody, pomocí siloměru je opět zvažte a naměřené hodnoty zapište do tabulky. 6. Změřte výšku nasáklé vody u všech vzorků a naměřené hodnoty zapište do tabulky. 7. Vyslovte a zapište závěr z měření do pracovního listu. Zamyslete se nad tím, který ze vzorků je vhodný ke stavbě objektů a jak se využívá hydroizolace. Závěrečné zhodnocení: Pracovní list:

3 Pracovní list č. EU-Inovace-BFCh-F-01 Téma: Jméno a příjmení: Datum: Vzlínavost vody v různých materiálech Hodnocení: Školní rok: Třída: Pobývali jste již někdy ve starším domě a cítili jste divný zápach, vzduch se vám zdál poněkud těžký a vlhký? Na stěnách domu byly viditelné mapy nebo dokonce plíseň? Na oknech domu se sráží voda? Jak se dostala vlhkost do vzduchu? Jak se dostane voda do stěn domu? Úkol: změřte hmotnosti vzorků materiálů vystavených působení kapilární vzlínavosti Pomůcky: velká nízká miska, vzorky stavebních hmot (plynosilikát, izolovaný plynosilikát, cihla, beton, dřevo, kámen) 5x5x15 cm, siloměr Vernier, LabQuest, voda, měřidlo délky Postup: 1. Misku naplňte vodou k vyznačené rysce. 2. LabQuest připojte k siloměru. 3. Pomocí siloměru zvažte všechny vzorky v suchém stavu. Naměřené hodnoty zapište do tabulky. 4. Všechny vzorky postavte do misky s vodou. 5. Po 20 minutách vyzvedněte vzorky z vody, pomocí siloměru je opět zvažte a naměřené hodnoty zapište do tabulky. 6. Změřte výšku nasáklé vody u všech vzorků a naměřené hodnoty zapište do tabulky. 7. Vyslovte a zapište závěr z měření do pracovního listu. Zamyslete se nad tím, který ze vzorků je vhodný ke stavbě objektů a jak se využívá hydroizolace. Vypracování:

4 Vzorek Hmotnost m 1 suchého vzorku Hmotnost m 2 vzorku nasáklého vodou Rozdíl hmotností m 1 a m 2 Výška nasáklé vody Popiš fyzikální jev, který způsobil nasáknutí vody do vzorků materiálu. Napiš, kde je tohoto jevu využíváno Napiš, kde se tomuto jevu bráníme. Závěr:

5