要知道，水是一種神奇的物質。例如，它固體形態(tài)的密度竟然比液體形態(tài)的密度低，以至于冰塊都是浮在水面。再如，它在4℃時才是密度最大的時候，一千克的標準就是以1L4℃水的質量來取樣的。再如，溫水的結冰速度竟然比冷水的結冰速度快。
理論上溫水結冰時，溫水會一直降溫當降到凝固點0℃時才開始凝固。因此我們會認為溫水結冰比冷水結冰多了一個降溫過程，從而消耗的時間會比較長。但是，水的結冰不僅僅有物理變化，還涉及到了化學變化。水結冰是體積會增大密度會變小，由于熱脹冷縮同質量的熱水比冷水的體積大，因而會優(yōu)先于冷水達到固態(tài)。
這一期家庭小實驗是檢測不同溫度下水的結冰速度，探索水不為人知的一面，讓家長和孩子一起學理化。
試驗介紹：
該實驗使用具有外部溫度探針的DrDAQ來監(jiān)測兩個不同溫度的水樣品的結冰速率。這個實驗的結果將顯示水的初始溫度是否影響其凍結速率。適用于12歲以上，需要了解液體狀態(tài)變化所涉及的過程。
所需設備：
•DrDAQ數(shù)據(jù)記錄器連接到運行PicoLog的PC
•兩個DrDAQ外部溫度探頭(PartNoDD100)
•可容納至少300毫升水的容器
•一個水壺
•一個冷柜
如果冰箱距離DrDAQ超過2米，那么您還可能需要一個或多個5m傳感器延長電纜。
實驗設置：
實驗可以以兩種方式之一運行：一、兩個樣品可以分別在不同時間被冷凍并進行檢測。但要保證除水的起始溫度不同以外其他條件如水的體積、容器的大小和冷凍箱的冷凍溫度必須相同。二、兩個樣品可以同時放置在冰箱中，除水的起始溫度不同以外其他條件如水的體積、容器的大小也必須相同。這時候就需要兩個外部傳感器連接器了。
監(jiān)控單個樣本
1、將200毫升自來水倒入容器。使用的水越多，實驗需要的時間越長，同時下一步的所設置的樣品都要保持量不變。
2、將外部溫度探頭插入水中。
3、確保溫度探頭不接觸容器的側面，并完全浸沒在水中。
4、開始運行PicoLog軟件，檢查溫度讀數(shù)是否合理。
5、配置PicoLog記錄樣品每15秒2000個樣品。
6、將樣品放在冰箱中，并小心地將溫度傳感器的電纜從門的邊緣送出，而不要將傳感器從杯子中拉出。
7、當對其他樣品重復此實驗時，重要的是使用相同量的水，相同的容器和相同的冰箱。
監(jiān)控兩個樣品
1、兩個容器中加水，一個裝200毫升自來水，另一個裝200毫升加熱水(約40℃)。實驗所用的水越多，實驗需要的時間越長，兩個容器水的量應保持一致。
2、將外部溫度探頭插入每個容器。確保溫度探頭不接觸任一容器的側面，并完全浸沒在水中
3、確保每個通道命名為不同的名稱，以免數(shù)據(jù)混淆。
4、開始運行PicoLog軟件，并檢查兩個溫度讀數(shù)是否合理。
5、配置PicoLog記錄樣品每15秒2000個樣品。
6、將樣品放在冰箱中，并小心地將溫度傳感器的電纜從門的邊緣送出，而不要將傳感器從容器中拉出。
進行實驗
啟動PicoLog收集數(shù)據(jù)并使用PicoLog中的圖形功能顯示記錄的數(shù)據(jù)。檢查以確保樣品的溫度開始下降。一旦兩個樣品的溫度均勻化，這個實驗將會完成。
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