При замерзании воды ее объем: Вода, лёд и противогололёдные реагенты

Вода, лёд и противогололёдные реагенты

Несмотря на то, что капли и небольшие лужицы воды выглядят вполне безобидно, они могут превращаться в мощную силу, способную разрушать скалы и бетонные сооружения. Правда, не очень быстро.

Как известно, вода, замерзая и превращаясь в лёд, увеличивается в объёме примерно на 10 %, что связано с образованием кристаллической структуры.
Плотность льда при 0 °С примерно на 10 % меньше плотности воды, именно поэтому лёд не тонет. И это весьма важно для живых организмов, живущих в водоёмах умеренной и арктической зоны. Если бы при понижении температуры и при переходе из жидкого состояния в твёрдое плотность воды изменялась так же, как это происходит у подавляющего большинства веществ, то, при приближении зимы, поверхностные слои озёр и рек охлаждались бы до 0 °С и опускались на дно, освобождая место более тёплым слоям. Так продолжалось бы до тех пор, пока вся масса водоёма не приобрела бы температуру 0 °С — реки и озера промёрзли бы до дна, погубив большую часть водных обитателей.

Развивающееся при замерзании воды давление льда может достигать 2500 кг/см². Каждый, кто оставлял на даче на зиму наполненную водой ёмкость, знает, к чему это приводит — к необходимости приобретать новую бочку.

Когда капля воды попадёт в небольшую трещину на асфальте, бетоне или горной породе, то при замерзании она увеличивается в объёме и расширяет трещину. Этот процесс называется морозным выветриванием.

Чем больше раз вода замёрзнет и оттает, тем большую работу совершит. Именно поэтому весной и осенью, когда частота перехода от положительных к отрицательным температурам максимальна, в умеренной и арктической зоне вода и лёд совершают самый большой объём разрушительной работы. Вспомните, как выглядят весной дороги, на которые осенью под дождём укладывали асфальт?
По той же самой причине достаточно быстро разрушаются здания, покинутые человеком — ведь внутри них никто не поддерживает положительную температуру, а вода и лёд, отыскивая поры, зазоры и трещины, способны раскрыть весь свой разрушительный потенциал.

Нетрудно догадаться, когда разрушительная сила льда и воды временно приостанавливается — в тот период времени, при котором переход от плюсовой к минусовой температуре прекращается. То есть либо летом, когда и днём и ночью тепло, либо зимой, когда, соответственно, температура постоянно не поднимается выше –1 °С.

Тем не менее, есть участки, на которых и зимой, при –10 °С, вода находится в жидком состоянии. Это городские дороги, на которых применяются противогололёдные реагенты. Принцип использования противогололёдных реагентов основан на том, что температура замерзания воды, с разведёнными в ней хлоридами солей ниже, чем температура замерзания естественных осадков.

Можно легко увидеть, как это работает, если поставить в морозильную камеру стакан с концентрированным раствором пищевой соли.

Снег и лёд при контакте с реагентами превращаются в жидкость — не совсем в воду, а в водный раствор хлористого кальция, калия и натрия. В зависимости от концентрации солей, такой раствор может замёрзнуть как при –8 °С, а может и при –16 °С остаться жидким.

Поскольку новые порции выпавшего снега превращаются в воду, они разбавляют солевой раствор и, соответственно, изменяют его концентрацию и постоянно смещают точку замерзания.

Таким образом, даже зимой на дорогах, на которых применяются противогололёдные реагенты, разрушительная работа воды и льда продолжается.

Совсем неудивительно, что бетонные дорожные бордюры, в особенности, выполненные из некачественного бетона, в холодное время года быстро разрушаются под действием именно морозного выветривания и именно на тех участках, на которых применяют противогололёдные реагенты.

Подобные выводы подтверждены компанией The Dow Chemical Company, которая проводила многочисленные испытания восьми наиболее распространённых противогололёдных реагентов, включающих в состав хлориды кальция, магния, натрия, а также мочевины. После 500 циклов замораживания-оттаивания, даже качественные бетоны, с плотностью 2,31 г/см³, продемонстрировали умеренное растрескивание.

Можно предположить, что подобное явление может обеспечить сокращение срока эксплуатации бетонных конструкций, и активно применять противогололёдные реагенты в непосредственной близости от жилых зданий не следует.

В этой связи, сотрудники Института экологии и географии, а также эксперты экологического штаба Красноярского края подготовили рекомендации и приняли участие в экспертизе Технического регламента применения противогололёдных материалов при содержании автомобильных дорог города Красноярска, который был утверждён приказом № 314-гх от 21 июня 2019 года.

Руслан Шарафутдинов
канд. геогр. наук, доцент кафедры экологии и природопользования ИЭиГ СФУ.

Почему вода расширяется при замерзании?

Общие знания

17.06.2021

12 587 2 минут чтения

Когда вода замерзает, ее молекулы выстраиваются в кристаллическую структуру, тем самым приобретая определенную форму. Эта кристаллическая структура менее плотная, и поскольку между отдельными молекулами в структуре есть промежутки, общий объем увеличивается, и вода “расширяется”.

С беглого взгляда фраза “вода расширяется, когда она замерзает” может не иметь смысла, потому что в жидкой форме вода не имеет определенной формы или очертаний и поэтому, кажется, занимает больше места. Кроме того, когда вода замерзает, она принимает четко определенную форму, которая кажется совершенно противоположной “расширению”.

Действительно ли вода расширяется при замерзании?

Да, вода расширяется при замерзании. Обратите внимание, что слово “расширяется” в этом предложении означает увеличение объема. Поэтому технически правильно было бы сказать так: объем воды увеличивается при замерзании.

Это утверждение является точным, и вы можете проверить его правомерность с помощью простого эксперимента: если вы снизите температуру воды, вы заметите, что объем воды уменьшается, поскольку она становится все более и более “нетронутой”.

Вы можете обратиться к следующей диаграмме, чтобы представить эту зависимость графически:

Обратите внимание, что объем воды начинает увеличиваться при понижении температуры ниже 4 градусов Цельсия.

Теперь давайте поговорим о том, почему увеличивается объем воды или почему она расширяется, когда замерзает и достигает твердой формы.

Почему объем воды увеличивается, когда она замерзает?

Это явление связано с химическим составом воды. Видите ли, молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Расположение этих атомов совершенно уникально, что придает воде некоторые особые свойства, такие как высокая теплоемкость воды, поверхностное натяжение, адгезия и когезия.

Является ли вода полярной или неполярной?

Химическая структура молекулы воды.

Такое расположение молекулы воды создает положительно заряженную сторону возле атомов водорода и отрицательно заряженную сторону возле атома кислорода.

Когда две молекулы воды сближаются, положительная сторона одной молекулы цепляется за отрицательную сторону другой молекулы. Когда это происходит в больших масштабах (т.е. с миллионами молекул воды), получается уникальная структура, которая объясняет некоторые химические свойства воды.

В жидком состоянии молекулы воды могут свободно перемещаться, образуя и разрывая водородные связи, что объясняет неправильную форму воды (или любой другой жидкости, если на то пошло). Некоторые молекулы воды часто “уложены” друг на друга, что объясняет более высокую плотность воды по сравнению со льдом.

Расположение молекул воды в жидком состоянии.

Однако по мере снижения температуры и охлаждения воды межмолекулярные силы увеличиваются, свобода движения молекул воды уменьшается, и они становятся все менее энергичными (с понижением температуры).

Когда вода достигает точки замерзания, движение ее молекул становится незначительным, и они приобретают более определенную форму, располагаясь в виде шестигранных решеток.

Ниже приведен упрощенный вариант расположения молекул воды в кристаллической форме во льду:

Расположение молекул воды в твердой форме.

Это кристаллическое расположение молекул воды менее плотное, поскольку оно не позволяет молекулам скапливаться (как это происходит в жидкой форме) из-за более сильных межмолекулярных сил.

Такое расстояние между молекулами и их фиксация в таком положении увеличивает объем воды, поэтому говорят, что вода расширяется при замерзании.

Почему лед плавает по воде

Вода расширяется, когда становится льдом, и, поскольку объем обратно пропорционален плотности вещества, лед менее плотен, чем вода. По этой причине лед, вещество, которое кажется более тяжелым, чем его жидкая форма, плавает на воде.

Если бы вода не расширялась при замерзании, лед был бы плотнее воды. Подумайте о влиянии на экосистему планеты! Лед на поверхности озер, морей и океанов утонет, и эти водоемы будут постепенно заполняться снизу вверх. С замерзшими озерами и океанами на Земле не было бы водной жизни.

С этой точки зрения очень хорошо, что вода расширяется в твердой форме!

Подпишитесь на нас:Дзен.Новости / Вконтакте / Telegram

Back to top button

Explore – Все о льду

Explore – Все о льду – Удивительный расширяющийся лед

О НАС

• События
• Исследуйте
• Участие ученых
• Образовательные ресурсы
• Наша Солнечная система, наша Вселенная
• О нас

Новости науки о Земле и космосе

Преподаватели
Студенты

• Мероприятия
• Исследуйте
• Участие ученых
• Образовательные ресурсы
• Наша Солнечная система, наша Вселенная
• О нас
• Новости науки о Земле и космосе для преподавателей
• Новости планетарной науки для студентов

Обзор

Дети экспериментируют с замерзающей водой, чтобы обнаружить еще одно особое свойство льда: он менее плотный в твердом состоянии (лед), чем в жидком (вода). Удивительный расширяющийся лед! — это «ночная» деятельность, требующая 20 минут подготовки, ночного замораживания эксперимента и 10 минут последующего обсуждения.

Какой смысл?

• Вещества существуют в различных состояниях; т. е. твердое, жидкое, газообразное
• Вода — уникальное вещество, потому что ее твердое состояние — лед — менее плотное, чем ее жидкое состояние.
• Физические свойства — характеристики вещества. Они не меняются. Физические свойства включают цвет, запах, температуру замерзания/плавления и плотность. Физические свойства водяного льда отличаются от физических свойств жидкой воды.
• Плотность – это мера массы (количества вещества) на единицу объема (пространства) вещества.

Материалы

Для группы:

• Несколько кувшинов с водой
• Доступ к морозильной камере
• Подносы для стаканов с водой
• Бумажные полотенца на случай пролива
• Доступ к кухонным или почтовым весам (дополнительно)

Для каждого ребенка:

• Его/ее Ice Investigator Journal

Для каждого ребенка или группы детей:

• 2 маленьких бумажных стаканчика (4 или 6 унций)
• Фольга для покрытия чашек
• Маркер для надписей на чашках
• Линейка

Для координатора:

• Справочная информация

Подготовка

• Наполните кувшины водой до уровня, который дети смогут налить в чашки.
  Каждому ребенку потребуется достаточно воды, чтобы наполнить обе чашки.
• Если вы собираетесь выполнить задание Верхушка айсберга в другой день, запланируйте вернуть чашки со льдом в морозильник, чтобы они оставались замороженными.

Задание

1. Предложите детям подумать о том, что они узнали о льде и воде.
   • Какое состояние воды у льда? Твердое тело.
   • Что должно произойти, чтобы вода превратилась в лед? Он должен замерзнуть.
   • При какой температуре вода превращается в лед? 32°F или 0°C.
   • Могут ли они вспомнить примеры из своей жизни, когда они делают лед из воды? Некоторые дети могут рассказать, что они приготовили кубики льда или фруктовое мороженое в своих морозильных камерах.
   • Что еще они знают из своего опыта о льде и воде? Некоторые дети могут заметить, что лед «растет» или расширяется в лотке для кубиков льда.
2. Раздайте детям материалы и их журналы Ice Investigator .  Попросите каждого ребенка написать на двух чашках свои имена сбоку.
3. Пусть каждый ребенок наполнит свои две чашки водой до одинакового уровня от половины до трех четвертей. Они должны тщательно отметить уровень воды в чашках.
4. Пусть аккуратно накроют каждую чашку фольгой и закрепят ее (как крышку).
5. Попросите детей взвесить свои чашки с водой на кухонных весах и отметить вес на чашке.
6. Расскажите детям, что теперь вы заморозите по одной чашке с водой для каждой группы на ночь или до следующей встречи.
   • Что, по их мнению, произойдет?
   • Почему они закрыли чашки фольгой? Это предотвращает другое изменение состояния — превращение жидкой воды в водяной пар в процессе испарения!
   Попросите детей записывать свои идеи и информацию из своих экспериментов в свои журналы исследователей льда .

   Примечание для ведущего: Если хотите, вы можете расширить это задание, чтобы изучить процесс испарения, предложив детям использовать три чашки вместо двух. Они должны приготовить третью чашку так же, как и две другие, но оставить ее открытой. Через несколько дней они обнаружат, что уровень воды падает. Часть воды испарилась или превратилась из жидкости в водяной пар.

7. Попросите детей поставить одну из своих чашек с водой на поднос “идет в морозилку”, а другую – на поднос “остается в комнате”. Поместите чашки для заморозки в морозильную камеру на ночь. Достаньте их из морозилки непосредственно перед тем, как увидеть детей во время следующего сеанса.
8. После того, как вода в чашках замерзнет, ​​верните по две чашки в каждую группу. Предложите детям сравнить свои чашки.
   • Что, по их наблюдениям, произошло? Вода превратилась в лед.
   • Как называется переход из одной формы вещества в другую? Изменение состояния!
   • Что они заметили относительно уровня воды и льда по сравнению с линиями, которые они начертили, чтобы отметить уровни воды первоначально? Лед находится выше линии, которую они нарисовали, но вода все еще находится на той же линии.
   • Как это может быть? Являются ли лед и вода одной и той же «вещью» (составом)? Да. Что случилось, когда лед замерз? Он “вырос” или расширился. Некоторые дети могут сказать, что воды добавили больше, поэтому и льда больше.
9. Попросите детей взвесить свои чашки.
   • Есть ли разница в весе? Нет (кроме небольшой изменчивости шкалы, гири должны быть одинаковыми).
   • Какой вывод могут сделать дети о количестве воды, содержащейся во льду? Это то же самое, что и количество воды, с которой они стартовали.
10. Расскажите детям, что плотность льда и воды различается. В ходе эксперимента у детей было одинаковое количество материала в обеих чашках — одинаковое количество воды, — но когда они заморозили воду, объем изменился. Количество воды было «растянуто», чтобы сделать больший объем льда.
    • Что должны были сделать дети, чтобы лед наполнил чашку только до линии, когда вода замерзнет? Добавить меньше воды!
    Лед менее плотный, чем вода. Если бы у вас был такой же объем льда или лед, который доходил бы только до линии на чашке, он содержал бы меньше материала (воды), чем вода того же объема.
    Примечание ведущего: Плотность — это масса на единицу объема, или отношение количества вещества в объекте к его объему, или проще говоря:
    • Масса = количество “вещей”
    • Вес = насколько тяжел этот “материал” (Вес определяется силой гравитационного притяжения объекта, которая является свойством массы планеты, на которой находится “материал”. Чем больше гравитационное притяжение, тем больше “вещь” весит.)
    • Плотность = насколько плотно упакован материал
    • Объем = площадь пространства, которое занимает “материал”

    Если мы применим эту информацию к чашкам, чашка с водой и чашка со льдом имеют одинаковую массу, то есть количество «вещества». Поскольку у них было одинаковое количество «материала», они имеют одинаковый вес.

    0003

    “Вещество” (молекулы) в воде упаковано более плотно, чем во льду, поэтому вода имеет большую плотность, чем лед. Не позволяйте тому факту, что лед является твердым, обмануть вас!

    При замерзании вода расширяется. Итак, лед имеет больший объем (занимает больше места, но имеет меньшую плотность), чем вода.

    Расскажите детям, что это особое свойство воды. По мере того как большинство веществ становятся холоднее, их материал (молекулы) сжимается все ближе и ближе друг к другу, как пингвины, прижавшиеся друг к другу, чтобы согреться. Молекулы воды, однако, не любят сжиматься. Они рассредоточиваются, как акробаты, формируя кристаллы льда, как мы видим в снежинках и морозе.

    Примечание ведущего: Молекулы воды в жидком состоянии словно свисают вместе, как капли, но в твердом (замороженном) состоянии им нужно свое пространство.

    Молекула воды похожа по очертаниям на Микки Мауса, с двумя атомами водорода, расположенными на одном конце атома кислорода. Атомы кислорода заряжены положительно, а атомы водорода — отрицательно, поэтому молекулы воды прилипают друг к другу, как крошечные магниты. Водородные «уши» образуют рыхлые связи, называемые водородными связями, с кислородными «гранями» других молекул воды.
    

    Каждая молекула воды состоит из двух атомов водорода (белый) и одного атома кислорода (красный). Атомы водорода не расположены по разные стороны от атома кислорода; они встречаются на одном конце. Изображение изменено с: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:h3O_(water_molecule).jpg.

    В кристаллах льда их водородные связи связывают их вместе, как акробатов, стоящих друг на друге с вытянутыми руками и ногами. Это обеспечивает большее пространство между молекулами в кристаллической структуре льда, чем молекулы жидкой воды. В результате 9Лед 0066 менее плотный, чем жидкая форма. Вода — единственное известное неметаллическое вещество, расширяющееся при замерзании; его плотность уменьшается, и он расширяется примерно на 9% по объему.

11. Попросите детей записать свои результаты и интерпретации в свои журналы Ice Investigator .
12. Попросите детей предсказать, что произойдет, если лед, который менее плотный, чем вода, поместить в воду? Узнайте в следующем задании!

Заключение

Если дети начали собирать снегоход, предложите им записать найденные ответы на соответствующих деталях. Вот некоторые из вопросов, на которые они могут ответить:

• Когда вода превращается в лед, она расширяется/сжимается. (обведите один)
• Вода более плотная/менее плотная, чем лед. (обведите один)

Попросите их комментировать любые новых вопросов, которые у них есть, или интересные вещи, которые они узнали, о соответствующих формах дождевой капли, облака или снежинки.

Лед 11 | Учебный план 5 класса

3. Вода в лед: исследование 11

• План
• 1. Спросите
• 2. Собрать
• 3. Поделиться
• 4. Сделать смысл
• Просмотреть все

План расследования 11

Насколько что-то может измениться и остаться прежним? Когда вода замерзает, изменения кажутся разительными, но вид материи остается прежним — это все еще вода. В то время как жидкая вода и замерзшая вода имеют разные названия и некоторые разные свойства, вид вещества остается одним и тем же, и для конкретного образца воды вес не меняется. Объем образца не сохраняется при фазовом переходе. Заморозьте воду, и ее объем увеличится. Выпарите тот же образец воды, и его объем еще больше увеличится, но его вес сохранится.

Что происходит с весом при замерзании воды?

Доступно онлайн на сайте queryproject.terc.edu

Формирующая оценка

Что происходит с весом при замерзании воды?

Вы можете найти свидетельств способности учащихся интерпретировать данные класса, слушая их осмысленное обсуждение.

Послушайте эти идеи о расхождениях данных о весе, когда вы интерпретируете объяснения учащихся:

• Небольшое увеличение веса произошло из-за того, что мы не вытерли конденсат, оставшийся снаружи контейнера.
• Потеря веса из-за просачивания воды из треснувшего контейнера.
• Небольшое изменение веса (+/- 1-2 грамма) может быть связано с неточностью весов.

Следующий шаг может заключаться в том, чтобы учащиеся вернулись к своим предсказаниям и спросили, думает ли кто-нибудь сейчас по-другому о том, что происходит с весом и объемом воды, когда она замерзает.

На этом занятии учащиеся продолжают расследование, которое они начали на предыдущем занятии. Они обнаруживают, что объем их образцов увеличивался по мере замерзания воды, но могут быть неоднозначные результаты, когда они сообщают о весе. Вопрос о весе может быть осложнен неточностью весов, конденсатом, который образуется на внешней стороне бутылок, и тенденцией полагать, что если объем образца увеличивается, то должен увеличиваться и вес. Хотя тема конденсации не имеет отношения к предмету исследования, ее появление на внешней стороне замороженных контейнеров дает возможность обсудить этот процесс, столь привычный и для многих до сих пор загадочный.

К концу этого занятия студентов будут иметь доказательства того, что объем их проб воды увеличился, а вес остался прежним при фазовом переходе от жидкого к твердому.

Цели обучения

• Поймите, что при изменении фазы при изменении объема вес образца остается неизменным
• Поймите, что вес является надежной мерой количества материи

Последовательность опыта
1. Задайте вопрос	Все классы	5 минут
2. Сбор данных	Малые группы	10 минут
3. Обмен выводами	Все классы	15 минут
4. Сделать смысл	Обсуждение	15 минут

Материалы и подготовка

• Разместите исследовательский вопрос на видном месте.
• Составьте схему класса «Превращение воды в лед и льда в воду»; пример находится на шаге 3.
• Достаньте бутылки из морозилки как можно ближе к началу урока. Изолируйте бутылки по мере необходимости, чтобы они оставались замороженными, пока их не получат ученики.

• 1 цифровая шкала
• 2 пластиковые бутылки последнего сорта, замороженные
• 4 бумажных полотенца

Страницы для ноутбука

вверх ▲

1. Задать вопрос

Все класс 5 мин.

Вопрос сегодняшнего расследования:

Что происходит с весом и объемом при замерзании воды?

Учащиеся будут собирать данные о весе и объеме своих уже замороженных бутылок. Они будут сравнивать эти данные с данными о весе и объеме, которые они собрали до того, как бутылки были заморожены.

вверх ▲

2. Соберите данные

Пары 10-минутный блокнот

Раздайте материалы.

Замечают ли учащиеся конденсат снаружи бутылок с замороженной водой? Напомните им, что конденсация происходит из-за водяного пара в воздухе классной комнаты, и что конденсация — это явление, противоположное испарению. Водяной пар в воздухе охлаждается, когда встречается с холодной поверхностью бутылки и конденсируется на ней. Им нужно будет стереть конденсат с бутылок, прежде чем взвесить их, чтобы получить точный вес только для бутылки и льда внутри нее. Учащиеся записывают свои выводы в таблицу данных на странице [Что происходит с весом и объемом, когда вода замерзает, а лед тает?] в своих научных тетрадях.

1. Сухой конденсат из контейнера.
2. Измерьте и запишите вес.
3. Наблюдайте и записывайте объем, проверяя уровень льда. Он остался прежним, увеличился или уменьшился?
4. Завершите [Что происходит с весом и объемом при замерзании воды?] в научных тетрадях.

top ▲

3. Обмен результатами

Весь класс 15 минут

Предложите учащимся внести данные в таблицу класса: вес до замораживания, вес после замораживания и объем после замораживания (одинаковый, увеличенный или уменьшенный).

Превращение воды в лед и льда в воду

Пара	Вес до замораживания (граммы)	Вес после замораживания (граммы)	Объем после заморозки (примечания)	Вес после плавления (граммы)	Объем после плавки (примечания)
1
2
3
и т. д.

Почему вода расширяется при замерзании?:  

Проще говоря, при замерзании мельчайшие частицы воды перестраиваются, образуя кристаллическую решетку. В новом расположении частицы не так плотно упакованы, как в жидкой форме, и занимают больше места.

вверху ▲

4. Придать смысл

Обсуждение 15 минут

Чемодан для классной комнаты

Роль обсуждения данных

Доступен в Интернете по адресу queryproject.terc.edu

Таблица классов теперь содержит данные о весе и объеме для (12) бутылок. Эти данные включают: вес до замораживания; вес после заморозки; и информация об объеме.

Цель обсуждения

Цель этого обсуждения состоит в том, чтобы учащиеся связали исследовательский вопрос с данными о весе и объеме, которые они собрали, делая утверждения и описывая подтверждающие доказательства.

Привлечь учащихся к основному вопросу

Основываясь на собранных нами данных, что мы можем сказать о весе и объеме при замерзании воды? Начнем с объема.

Данные класса, скорее всего, оправдают утверждение о том, что объем увеличивается при замерзании воды.

• Что мы можем сказать об объеме? Какие доказательства подтверждают это утверждение?
• Как ваши прогнозы соотносятся с данными в классе?
• Замечали ли вы другие ситуации, в которых объем воды увеличивается при замерзании?

• вода выпирает над лотком для кубиков льда
• шланги расширяются или разрываются, если их оставить на улице в морозную погоду

Примечание:   Хотя фактический вес воды в бутылках не меняется во время замораживания, маловероятно, что измерение веса останется одинаковым для каждой пары в классе из-за ограничений весов или других факторов. источники ошибки. Студенты могут подумать, что раз объем воды увеличился, то и вес должен увеличиться.

• Что мы можем сказать о весе? Какие доказательства подтверждают это утверждение?
• Как ваши прогнозы соотносятся с данными в классе?

Если каждая пара не сообщает об изменении веса, вы можете пропустить следующий вопрос.

У одних вес остался прежним, а у других вес увеличился/уменьшился. Как объяснить эти противоречия?

• Весы округлены до грамма и не являются самыми точными весами. Разница в один грамм может быть объяснена тем, что весы дают разные показания, поэтому мы можем предположить, что вес остался прежним.
• Никакого вещества не было добавлено или удалено внутрь контейнера после того, как его накрыли, поэтому количество вещества внутри контейнера не изменилось.
• Конденсат добавляет новую материю к снаружи контейнера, так что если бы кто-то не удалил конденсат полностью, это могло бы объяснить небольшое увеличение веса, но вес воды внутри остался прежним.

Сохраните замороженные контейнеры. Студенты снова взвесят и измерят их на следующем уроке, после того как лед полностью растает. Поскольку контейнеры запечатаны, испарение не повлияет на результаты.

Подведите итоги обсуждения и подведите итоги расследования

Используя тот же язык, который использовали учащиеся, резюмируйте их основные идеи.

• Объем пробы воды увеличивается при замерзании. Примечание: это относится к воде. Это может быть не так для всех материалов.
• Вес образца воды остается неизменным при замораживании.
• (Включить, если необходимо) Рассуждения говорят нам, что небольшие изменения в весе образца могут быть объяснены ошибкой того или иного типа. (ошибка округления или чтения.)
• Подчеркните идею о том, что вес есть мера количества материи, количества «вещества», поэтому, когда количество материи не меняется — никто не добавлял больше воды в бутылку и не удалял воду из бутылки — тогда мы не должны ожидать никаких изменений в весе.