Proyek sains tentang bagaimana air panas dan dingin mengubah balon memungkinkan siswa mengeksplorasi konsep kerapatan materi, tekanan udara, dan tegangan permukaan. Saat balon terkena panas atau dingin, gas di dalam karet akan mengembang atau menyusut. Perubahan ukuran balon menjadi ukuran visual dari perubahan tekanan udara. Menambahkan air panas dan dingin ke percobaan juga memungkinkan siswa untuk mengeksplorasi sifat-sifat cairan.
Tekanan udara
Selidiki tekanan udara dalam percobaan sederhana dengan satu balon, botol, dan sepanci air panas. Mengembang balon, tapi jangan mengikatnya. Regangkan di atas mulut botol kosong. Letakkan botol di dalam panci berisi air panas. Biarkan percobaan ini sendiri selama beberapa menit, dan kembali amati perubahan ukuran balon. Perhatikan bahwa udara panas di dalam botol telah berpindah ke dalam balon, menyebabkan gas di dalam balon menjadi lebih hangat. Amati bagaimana molekul gas yang dipanaskan saling tolak, memaksa balon untuk mengembang.
Ekspansi dan Kontraksi Udara
Ukur perubahan ukuran balon saat terkena lingkungan panas dan dingin. Kumpulkan tiga balon identik, termometer, dan pita pengukur. Mengembang balon. Ukur suhu ruangan, lalu ukur keliling balon. Pertimbangkan bahwa air dapat berubah menjadi gas atau padat tergantung pada suhunya. Gunakan shower di kamar mandi kecil untuk menciptakan lingkungan yang dipenuhi uap. Ukur suhu kamar mandi dan letakkan ketiga balon di udara panas. Tunggu sekitar 10 menit atau sampai Anda melihat bahwa balon mengembang. Ukur keliling mereka. Kembalikan balon ke suhu kamar, yang akan memakan waktu sekitar 20 menit. Ukur suhu kotak es besar. Taruh balon di udara dingin. Tunggu 10 menit, keluarkan balon lalu ukur kelilingnya. Pertimbangkan bagaimana udara panas menempati lebih banyak ruang daripada udara dingin, memperhitungkan perubahan ukuran balon saat ditempatkan di lingkungan dengan suhu yang bervariasi.
Mencampur Air Panas dan Dingin
Selidiki apa yang terjadi pada balon ketika air panas dan dingin dicampur. Kumpulkan dua toples sempit dan kartu plastik yang dapat diselipkan di antara toples untuk mencegah air merembes dari satu toples ke toples lainnya. Tuang air panas ke dalam satu toples dan air dingin ke dalam toples lainnya. Letakkan kartu di atas mulut toples panas dan balikkan toples di atas yang dingin, lalu segera keluarkan kartu. Tempelkan balon di atas mulut toples dingin. Ukur keliling balon saat mencapai diameter maksimumnya. Ulangi percobaan; namun, balikkan stoples berisi air dingin di atas yang panas. Amati perbedaan ukuran kedua balon meskipun Anda menggunakan air panas dan dingin dalam jumlah yang sama. Jelaskan bagaimana perubahan prosedur menyebabkan suhu permukaan air bervariasi, yang mempengaruhi ukuran balon.
Front Panas dan Dingin
Gunakan balon serta air panas dan dingin untuk menjelajahi peristiwa cuaca, seperti saat front hangat bertemu front dingin. Kumpulkan dua toples dan pewarna makanan. Tuang air panas ke dalam satu toples dan air dingin ke dalam toples lainnya. Gunakan pewarna makanan untuk memberi label stoples, lalu gabungkan isi stoples ke dalam mangkuk. Amati dan catat bagaimana cairan yang sama pada dua suhu berbeda bercampur. Kumpulkan dua balon. Isi satu dengan air dingin dan yang lainnya dengan air panas. Menggambar mandi air panas. Tempatkan balon air di bak mandi dan amati bagaimana mereka bergerak. Amati bagaimana balon saling tolak seperti minyak dan air. Pertimbangkan bagaimana balon dingin tenggelam karena kerapatannya yang lebih besar.
Oleg Elkov/iStock/GettyImages
