Uppgifter med volym - dokumentation 1

Uppgift: Ta reda på hur stor volym vattnet i "akvariet" har.

Material:
• stor bägare fylld med vatten.
• linjal.
• mått för deciliter och liter.

Metod:
1. Mät basytan på akvariet. Mät hur högt vattnet når.
2. Multiplicera de mått du fått med varandra, och få volymen i kubikcentimeter. Gör om till liter.
3. Kontrollera att du kommit fram till rätt svar genom att hälla ut vattnet i litermått.

Uttryck: BxH / 1000.

1 liter = 1000 kubikcentimeter.

Basytan: 16 x 26 = 416 cm.
Höjd: 7 cm.

Ekvation: 416 x 7 / 1000.

Uträkning:
416 x 7 = 2912
2912 / 1000 = 2,912 liter.

Resultat: När vi mätte mängden vatten (volymen på vattnet) genom att hälla ut det så kunde vi se att det blev lite mer än det som vi beräknat med vår ekvation. Detta beror på att akvariet inte var ett rätblock, trots att det stod att det skulle vara det. Snarare utvidgades sidorna utåt, likt en 3D-version av en likbent parallelltrapets. Och då kommer ju volymen bli större.

Uppgift: Rita av en träkloss på ett papper. Rita den sedan igen, fast i skala 1:2. Beräkna volymen på den halverade träklossen.

Material:

• Linjal.

• Papper och penna.

• Träkloss.

Metod:
1. Rita av klossen i skala 1:1 på ett papper och märk ut måtten.
2. Rita klossen i skala 1:2 och märk ut måtten.
3. Beräkna volymen på den förminskade klossen.
4. Kontrollera om dess volym är hälften av volymen på den stora genom att beräkna den stora och halvera.
5. Man kan även kontrollera genom att lägga klossen i vatten och kolla hur mycket vattenytan höjs. På så sätt kan du också räkna ut volymen.

Hur man räknar ut volymen på en kloss formad som denna: Man får ju som ta och se den avskurna biten som en prisma. Och om man har lite fantasi kan man ju tänka att denna prisma även är hälften av ett rätblock, och att andra hälften är kvar på klossen där en bit är avskuren. Man kan tänka att klossen är ett rätblock med en prisma fastlimmad vid toppen - och då behöver man ju bara räkna ut rätblockets volym och addera prismans volym. Eller se hela klossen som ett rätblock, räkna ut volymen på den och sedan subtrahera prisman som saknas. Vilket som går ju bra.

Volymen på en prisma: BxH (basytan multiplicerat med höjden). Och basytan räknar man ut på samma sätt som med en vanlig triangel - basen multiplicerat med höjden dividerat med två. 

Och innan jag räknar ut det tänker jag förbättra mina anteckningar lite och kontrollera så att alla mått verkligt stämmer. Liksom, jag tittar tillbaka på anteckningarna och jag känner mig lite konfunderad. 

Laboration - Kol och Syrgas

Vad händer när man sätter kol i syre?

Hypotes: Koldioxid kommer att bildas när en reaktion sker mellan dessa ickemetaller.

Fakta:

Kännetecken för syrgas: tänder en glöd. 

Kännetecken för koldioxid: släcker eld, grumlar kalkvatten.

Material:

• degeltång

• kol

• syrgas

• e-kolv

• kork

• kalkvatten

• brännare

• skyddsutrustning

Metod:

1.     Studera kolbiten och syrgasen före laborationen.

2.     Fyll e-kolven med syrgas.

3.     Ta kolbiten med degeltången, få den att glöda, och för ner den i syrgasen.

4.     Anteckna och ta bilder på vad som händer.

5.     Studera kolbiten efteråt. Bevisa att det bildats koldioxid i e-kolven.

Resultat: Före laborationen var kolbiten svart, torr och hade vassa kanter. Vi förde den in i lågan på en brännare och startade en glöd. 

Den började glöda otroligt starkare så fort vi förde ner den i syrgasen i e-kolven, så starkt att det såg ut som om den lyste. När lågan slocknat så använde vi oss utav kalkvatten för att se vilken molekylförening som bildats. 

Utifrån att kalkvattnet blev grumligt när vi hällde ner det i kolven så kan vi bekräfta att det var koldioxid.

Slutsats: När man hettar upp en kol så sker en reaktion mellan det ämnet och syret i luften, vilket skapade föreningen ”koldioxid”.  Koldioxid är en ett ämne som man inte kan se, känna eller lukta.

O₂ + C --> CO₂

En förbättring på laborationen skulle först och främst vara att prova göra den fler många gånger. Skulle vi göra det, så skulle vi även se till att plocka upp kolbiten innan vi blandar i kalkvatten – något som vi inte gjorde. Efter det hade vi även haft det lättare att kunna studera hur kolbiten och se hur den ser ut efter att den reagerat med syre, samt utan att den är blöt. Att den befann sig i vätska kan ha påverkat vår slutsats om själva kolbiten. Man hade även kunnat pröva att ha ett konstant överflöd av syre för att se vad som händer med kolbiten (den omvandlas till slut helt till koldioxid).

Denna molekylförening är essentiell för växtrikets fotosyntes – en biologisk process som bildar syre för levande organismer. Eftersom att en av koldioxidsegenskaperna är att släcka eld, så används den även för brandsläckare. Andra vanligt förekommande användningsområden är för kolsyrad dryck. Koldioxid är bra och viktigt – men endast i rätt mängd. Blir det för mycket koldioxid för växterna att ta upp, så kommer gasen att stiga uppåt mot atmosfären – och slutligen att bidra till en uppvärmning av vår planet.

Magnesium och Koppar - Laboration

Frågeställning: Vad händer när magnesium upphettas?

Hypotes: Jag tror att magnesiumet kommer reagera med syret och bilda föreningen magnesiumoxid, eftersom att jag från tidigare laborationer med järn sett att metaller reagerat med syre och bildat ett slags oxid. 

Material:

• magnesium

• degeltång

• porslinsskål

• brännare

• tändsticka

Metod:

1. Skriv ner egenskaperna för magnesium före det har bränts.

2    2. Ta bilder under undersökningen.

3    3. Sätt upp håret och se till att du har mycket plats för laborationen.

4    4. Tänd brännaren.

5    5. Ta magnesiumet med tången.

6      6. Hetta upp i lågan.

7    7. Se till att bandet förs ned i skålen.
8.     Skriv de nya egenskaperna som magnesium får av värme.

Resultat: Före laborationen var magnesiumet en grå, silverfärgad metallbit som man kunde böja.

    När metallen upphettades och fattade eld så började den lysa i ett näst intill bländande sken. Detta pågick under cirka 5 sekunder.

       Efter laborationen hade den silverfärgade metallen blivit vit och pulveriserades vid beröring.

Slutsats: När man hettade upp magnesium skedde en reaktion med syre. Det blev varmt och det började lysa. Magnesiumet och syret bildade magnesiumoxid (vitt pulver). I min hypotes skrev jag att jag trodde att metallen skulle reagera med syret i luften och bilda magnesiumoxid - och detta stämde ju. Vad jag däremot inte visste var vad som skulle komma före detta - nämligen det starka skenet - eller hur magnesiumoxidet faktiskt ser ut. 

Magnesium + Syre = Magnesiumoxid. Mg²⁺ + O^2- = MgO.

Korrekt formel:O₂ + 2Mg = 2Mg²⁺ + 2O^2- = 2MgO.


Frågeställning: Vad händer när koppar upphettas?

Hypotes: Jag tror att den kommer växla till en annan färg vid upphettning, men eftersom koppar kan ha olika många valenselektroner (1 eller 2) så tror jag att den kan reagera på mer än ett sätt. Jag tror att den kommer reagera med syret i luften och bilda kopparoxid som lägger sig som ett lager (vilket jag tror är hur den ändrar färg).

Material:
      • koppar
      • porslinsskål
      • tändsticka
      • brännare
      • degeltång

Metod:
      1. Skriv ner egenskaperna för koppar före det har bränts.
      2. Ta bilder under laborationen.
      3. Sätt upp håret och se till att du har mycket plats.
      4. Tänd brännaren.
      5. Ta kopparn med tången.
      6. Hetta upp lågan.
      7. Skriv de nya egenskaperna som koppar får när den reagerat.

Resultat: Före laborationen började så var metallen en rödbrun färg.

Efter att den förts in i elden så började den glöda i en ljusröd/orange färg. 

När man tog ut den ur elden och lade den i en skål så hade den fått ett skal av mörkgrått kring sig. När skalet sprack fanns det en matt röd färg under.

Slutsats: När man hettade upp koppar så skedde en reaktion med syret i luften och kopparoxid bildades. Kopparoxidet lade sig som ett lager över metallbiten, och under var kopparn röd och matt. Jag nämnde tidigare att koppar antingen kan ha en eller två valenselektroner. Hur många kopparn man själv använder har kan man kolla genom att hetta upp och låta den reagera med syret i luften. 

Koppar + Syre = Kopparoxid (svart eller röd).
2    Med 1 valenselektron: 4 Cu + O₂ --> 4 Cu⁺ + 2 O^2- = 2 Cu₂O (röd).
       Med 2 valenselektroner: 2 Cu + O₂ --> 2 Cu²⁺ + 2 O^2- = 2 CuO (svart).
   
Alltså, eftersom att vår kopparbit fick ett lager av svart så innebär alltså det att kopparbiten hade två valenselektroner. Man kan även, genom att titta på dessa formler, se vilken av slutresultaten som innehåller mest syre - nämligen den svarta.

Förbättringar av laborationer: För att förbättra kvaliteten av laborationerna tänker jag att det varit bra om jag tagit en tydligare bild på hur metallerna såg ut före laborationen. Sedan önskar jag att jag filmat själva reaktionen för att ge en tydligare redovisning om vad som hände. Jag tror även att det hade kunnat vara värt att upprepa laborationen men göra små ändringar (såsom ändra temperaturen eller metallens massa) och ta tid på hur länge magnesiumet lyser varje gång. På så sätt kan man se hur man ska försöka få metallen att lysa så länge som möjligt. Man skulle även kunna kolla saker som om metallen vikt ändras efter laborationen. 

Jag vet inte om det var något specifikt vi gjorde som kan ha påverkat slutresultatet av laborationen, men det är en del saker som skulle kunnat gå omärkt. Bland annat så kanske vi inte hade lagt märke till att magnesiumoxidet var pulver om vi inte petat på det och sett hur det föll isär.

Vad kan man använda dessa egenskaper som magnesium och koppar får av att upphettas? Eftersom att magnesium börjar lysa så starkt så används det bland annat för fyrverkerier, fotoblixtar, och även brandbomber vilket är ammunition som används för att starta en kraftig brand.

Koppar är väldigt bra på att leda både värme och elektricitet, och är en tänjbar metall som används mycket till elektronikindustrin. Kopparoxid kan användas som färgmedel i glasyr för keramik. Kopparoxiden som är svart används som slipmedel för glas, samt som tillsats i vissa djurfoder för att motverka kopparbrist.