10 października Klub Młodego Odkrywcy "Odkrywczy Maczek" prezentował działania Klubu w dwóch strefach – strefa humanistyczna – „Młodzi w architekturze” oraz w strefie przyrodniczej „(K)Moc eksperymentów”
Wśród doświadczeń członkowie Klubu prezentowali "Oczyszczacz powietrza" oraz wyniki badań jakie uzyskali w dwóch próbach badawczych, które wykonali dotyczących oczyszczacza.
Członkowie klubu stworzyli urządzenie - oczyszczacz do pomiaru zanieczyszczeń powietrza i sprawdzania jego jakości. Oczyszczacz oceniał ilość kurzu, dymu zawartych w powietrzu. Urządzenie dzięki wbudowanym czujnikom zbudowanym z arduino, ocenił jakoś powietrza oraz automatycznie włączył jego oczyszczanie. Projekt miał charakter interdyscyplinarny i naukowy , wiążący nauki programowania – arduino z naukami przyrodniczymi , dotyczył również klimatu, łączył wiedzę techniczną, fizyczną, był odpowiedzią licealistów na ich zainteresowania.
Do budowy oczyszczacza powietrza wykorzystaliśmy: arduino, wyświetlacz, cyfrowy czujnik zanieczyszczeń, silnik ze starego pieca, moduł wykonawczy – przekaźnik, regulator obrotów prędkości oraz filtry: Hepa antybakteryjnego do oczyszczaczy powietrza firmy Xiaomi, filtr kabinowy z aktywnym węglem, filtr do odkurzacza.
Przeprowadziliśmy dwie próby badawcze.
Pierwsza z nich polegała na pomiarze zanieczyszczeń w sali lekcyjnej, w której na co dzień prowadzone są lekcje, a która znajduje się przy ruchliwej ulicy. Pomiary wykonaliśmy w sali przy otwartych oknach na każdej przerwie międzylekcyjnej w godzinach od 8.00-15.00 w ciągu pięciu dni. Dla porównania dokonaliśmy również pomiaru zanieczyszczeń przy samej ulicy, chcąc odpowiedzieć między innymi na pytanie: Czy istnieje zależność pomiędzy ilością zanieczyszczeń w sali a porą wietrzenia sali lekcyjnej znajdującej się przy ruchliwej ulicy?Również wśród doświadczeń uczniowie zaprezentowali wykonanie lampki lawy oraz prezentowali zjawisko implozji
- ponad połowa butelki oleju,
- musująca tabletka (np. wapno, magnez itp.) lub soda oczyszczona,
- barwnik spożywczy,
- butelka plastikowa lub szklana,
- woda.
Tabletkę należy przekroić na 4 części. Do butelki wlać olej do ¾ wysokości butelki, a resztę uzupełnić wodą (powinno zostać ok. 2,5 cm luzu). Następnie wlewamy ok. 10 kropli. Wrzucamy jedną część tabletki, a kiedy zacznie musować, dorzucamy kolejną i powtarzamy to z pozostałymi.
Ciekawostka: Lampa lawa, oryginalnie nazwana „Lava Lamp’’, powstała w Anglii w latach 60. Jej składniki objęte są tajemnicą, ale wiadomo, że znajduje się w niej olej mineralny, parafina, czterochlorek węgla, barwnik, gliceryna i woda.
Olej jest lżejszy od wody (ma mniejszą gęstość). Woda nie
miesza się z olejem. To trochę jak z magnesami: cząstki wody przyciągają się z
innymi cząstkami wody, a cząstki oleju przyciągają inne cząstki oleju.
Rozpuszczając się w butelce, tabletka zaczyna musować, a pęcherzyki powietrza
unosząc się, zabierają ze sobą cząsteczki kolorowej wody. Gdy bąbelki gazu
dopływają do w powierzchni, gaz ucieka, a woda opada na dół.
W lampie lawie kupowanej w sklepie nie ma tabletek musujących. Tam ruch wymusza
temperatura. Ciecz, która przyjmuje postać kolorowych bąbli, unoszona jest
przez nagrzaną w dolnej części lampy ciecz nośną. Wypchnięty do góry bąbel lawy
opada, gdy ciecz nośna ostygnie. Zjawisko to nosi nazwę konwekcji i zachodzi w
naturze, np. atmosferze. Wykorzystują je ptaki szybujące, paralotniarze oraz
piloci szybowców – unosi ich ogrzane przy powierzchni ziemi powietrze.
Zjawisko implozji
Materiały:
- miska
- woda
- puszka
- szczypce do uchwycenia gorącej puszki
- Do pustej puszki wlewamy niewielką ilość wody (kilka milimetrów).
- Stawiając puszkę na kuchence podgrzewamy znajdującą się wewnątrz wodę.
- Po wygotowaniu się wody chwytamy puszkę i umieszczamy ją otworem do dołu w misce wypełnionej wodą. Włożenie do wody puszki otworem do dołu gwarantuje utrzymanie tej samej liczby cząstek powietrza wewnątrz puszki podczas schładzania.
- Obserwujemy proces jej zgniatania.
Wynik: Włożenie
puszki do wody powoduje jej natychmiastowe zgniecenie.
Dlaczego? Podczas ogrzewania puszki, ogrzewamy również wodę i powietrze znajdujące się wewnątrz. Wraz ze wzrostem temperatury woda zaczyna parować, zamieniając się w parę wodną, która zaczyna wypełniać całą puszkę wewnątrz. Para wodna wypycha w ten sposób nadmiar powietrza i pary wodnej na zewnątrz przez otwór u wylotu puszki. Gdy wkładamy puszkę do miski z wodą, temperatura wewnątrz puszki gwałtownie się obniża i znajdująca się wewnątrz para wodna zaczyna się skraplać. Skroplona para wodna zajmuje mniejszą objętość niż wcześniej i w puszce ciśnienie spada. W porównaniu z ciśnieniem na zewnątrz jest ono znacznie mniejsze. Na skutek sił działających na puszkę (siły działające na ścianki puszki od wewnątrz są znacznie mniejsze, niż siły działające na zewnątrz) ulega ona zgnieceniu. Zgniecenie następuje aż do wyrównania ciśnień w puszce i na zewnątrz. Proces ten zwany jest implozją.