Yanmayan Balon (Fireproof Balloon) deney föyü

Diğer deney föylerine ilişkin için  TIKLAYINIZ.

Yanmayan balon deneyinin videolu anlatımı için TIKLAYINIZ  .

Fen Bilimleri

6.Sınıf

4.Ünite: Madde ve Doğası

Madde ve Isı

Fen Bilimleri

8.Sınıf

4.Ünite: Madde ve Doğası

Maddenin Isı ile Etkileşimi

Deneyin Adı: Yanmayan Balon (Fireproof Balloon)

Deneyin Amacı: Hava ve suyun ısı iletiminin karşılaştırılması. (Isının konveksiyonel (taşıma) yolla yayılmasının gözlemlenmesi. Öz ısının ayırt edici olduğunun gözlemlenmesi.)

Kullanılan Malzemeler:

  • Çakmak
  • Balon
  • Su

Deneyin Yapılışı: Balonun içerisine 40 ml kadar su koyunuz. Geri kalanını şişirip ağzını bağlayınız. Çakmağı yakınız.

  • Balonun su olan kısmına çakmağı tutunuz ve gözlemleyiniz.
  • Suyun tam kenarda olduğu kısma çakmağı tutunuz ve gözlemleyiniz.
  • Suyun hiç olmadığı kısımdan çakmağı tutup gözlemleyiniz.

Tahmin:

Sizce balona neler olabilir? Tahmininizi nedenleriyle birlikte açıklayınız.

Gözlem:

Deneyde neler gözlemlediniz?

Açıklama:

Yaptığımız deneyde hangi sonuçlara ulaştınız?  Tahminleriniz doğru mu? Karşılaştırınız.

Deneyi görselleştiriniz.

Alevi balonda su olan kısma tuttuğumuzda patlamadı ama diğer kısımlara tuttuğumuzda patladı. Neden?

Balondaki suyu azaltsaydık ne olurdu?

Balondaki suyu arttırsaydık ne olurdu?

Su yerine başka hangi sıvılar kullanılabilir? Sonuçları farklı olur mu?

Bu deneyde iki balon kullanıp birine sıcak diğerine soğuk su koysaydık ne olurdu?

Bu deneyi sadece balonla mı gerçekleştirebiliriz?

Balonun altında oluşan siyahlık nedir?

Günlük hayattan bu olaya verebilecek örnekleriniz var mı?

Kendime Not!

  • Öğrencilerime tahmin aşamasında bolca düşünmelerini sağlamalıyım. “Sizce balona ne olur, neden? ” diye soru sorulabilir.

Alevi balonda su olan kısma tuttuğumuzda balon patlamadı. Çünkü su iyi bir ısı emicidir. Alevi tuttuğumuzda balonun yüzeyi, ısıyı su moleküllerine iletir. Isınan su molekülleri yukarı doğru hareket eder. Yüzeyde kalan su molekülleri ise aşağıya doğru hareket eder. (Sıcak su molekülleri soğuk su molekülleriyle yer değiştirir.) Bu olaya konveksiyon (taşıma) denir. Yani su, ısıyı emerek balonun kauçuğu çok ısınmaz ve balon patlamaz.

Alev, suyun yanından veya su olmayan yerden tutulursa balon patlayacaktır. Suyun yanından tutulduğunda ısınan su yüzeyde kalacağı için soğuk su molekülleriyle yer değiştiremeyecektir. Bir yandan balonun içerisindeki hava ısınacak ve balona basınç yapacaktır. Aynı zamanda balonun kauçuğu ısınacak ve içindeki hava basıncına daha fazla dayanamayıp patlayacaktır.

Alev sadece balonda hava kısmına tutulursa da, içerisindeki hava ısınarak basıncı artacaktır. Aynı zamanda balonun kauçuğu git gide ısınacak, bu basınca dayanamayacaktır ve balon patlayacaktır.

  • Balonun içerisindeki su balona patlamaya karşı dayanıklılık kazandırdı diyebiliriz. İçerisindeki suyu azaltırsak bu dayanıklılık da azalacaktır ve balon patlayacaktır. Çünkü patlamasını önlemek için ısıyı emen sudur. (1 gram suyun sıcaklığını 1°C kadar yükseltmekte kullanılan enerji ile 10 gram suyun sıcaklığını 1°C kadar yükseltmekte kullanılan enerji bir değildir. 10 gram için daha fazla enerji gerekir.) Suyu arttırırsak ise ısıyı su daha çok emecek ve balonun patlama süresini arttıracaktır.
  • Su yerine bal, sabun, şampuan, gazoz, ayran, tuzlu su kullanabiliriz. Kullandığımız maddenin öz ısısı değişeceğinden ısı emiciliği de değişir. İsterseniz deneyebilirsiniz. Denerken ısı kapasitelerine ilişkin tahminlerde bulunabilirsiniz.
Deneyi şöyle yapabilirsiniz:

Özdeş balonlara eşit miktarlarda sıvıları koyun. 50 ml sabun, 50 ml ayran gibi. Eşit miktarda balonları şişirin. Sıvının olduğu yere alevi tutun ve balonun patlama süresini tutun. En geç patlayan balondaki sıvı, en yüksek öz ısıya sahiptir.

Balonun içerisine sıvı olarak alkol vs. gibi yanıcı sıvılar veya zararlı buhar üretebilecek sıvılar koymayın. Tehlikeli olabilir.

1200 °C sıcaklığa sahip çakmak alevimiz, içerisinde su olduğu için balonu patlatamadı. Bu suyun öz ısısından kaynaklıdır. Öz ısı bir maddenin bir gramının sıcaklığını 1°C değiştirmek için gerekli ısıdır. Bu özellik ayırt edici bir özelliktir, maddeden maddeye değişkenlik gösterir. Deneyde kullandığımız maddelerin öz ısıları aşağıdaki gibidir.

Madde

Öz Isı Değeri (cal/g°C)

Balon Kauçuğu

0.45

Hava

0.24

Su

1

İçerisinde su olmayan balonun içerisinde hava vardır. Havanın öz ısısı ise 0.24’tür. Yani ısı emiciliği sudan oldukça azdır. Suyun ise öz ısısı 1’dir ve havadan yaklaşık 4 kat daha fazladır. Yani ısıyı havadan 4 kat daha iyi emecektir. Peki, soğuk su yerine sıcak su kullanırsak ne olur?

Bunu deneyebilirsiniz.

Deneyi şöyle yapabilirsiniz:

Özdeş balonların birine eşit miktarda sıcak ve soğuk su koyun. Çakmağı çakın ve patlama sürelerini gözlemleyin.

İlk olarak içerisinde sıcak su olan balon patlayacaktır. Çünkü sıcak su kaynama noktasına daha yakındır. Kaynama noktasında su ısıyı sıcaklığını arttırmak için değil hal değişimi için harcar. Buhar haline dönüşür. Bu da balonun içerisindeki havayı hem ısıtır hem de basıncı arttırır. Balon da bir süre sonra patlar.

 

  • Bu deneyi sadece balonla yapmak zorunda değiliz. Balon yerine pet şişe, karton bardak
  • Balonun altında oluşan şey aslında yanma sonucu oluşan karbondur. Biraz elinizle dokunduğunuzda dağıldığını fark edersiniz. Balonda herhangi bir hasar oluşturmaz.
  • Günlük hayatta suyu bu amaçla sıkla kullanırız. Örneğin arabaların motorları çok ısınır. Bunu önlemek için arabanın motoruna su koyarız. Suyun metallerden on kat fazla ısı emiciliği vardır. Bu sayede motor çok ısınmadan çalışmasını sürdürebilir. Yemek yaparken de su kullanırız. Eğer yemeğin suyu biterse tencere yanmaya başlar. Çünkü ısıyı emecek su kalmaz ve doğrudan tencere ısıyı emip yanar.
  • Elimiz yanabilir. Dikkat etmeliyiz.
  • Üzerimiz ıslanabilir. Dikkat etmeliyiz.
  • Balon patlarken parçası gözümüze gelebilir. Dikkat etmeliyiz.

Cansel Göker

2 Thoughts to “Yanmayan Balon deney foyü”

  1. You have the most impressive online websites.

    1. mfurkanwp

      tank you 🙂

Leave a Comment