Energia

LABORATORIO SCIENTIFICO
L’energia e le trasformazioni
ISTITUTO COMPRENSIVO VALMAURA
Scuola meda “G. Caprin”
PROF. M.BUCCI
Tutto cambia continuamente. La notte segue il giorno.
La primavera viene dopo l’inverno. Il tempo cambia
spesso. Tu cresci continuamente.
La gatta cresce e fa nascere i
gattini. I gattini crescono e
fanno anche loro altri gattini.
Una pianta di fagioli cresce da un semino.
Con il passare del tempo, la pianta produce
dei semi.
Questi semi fanno crescere delle nuove
piante di fagioli. Gli esseri viventi cambiano
continuamente.
Tu cresci poco a poco, giorno dopo giorno.
Cambi anche in altri
modi?
Anche gli esseri che non sono vivi cambiano. I sassi, la
sabbia, la terra cambiano. Anche i fiumi, i laghi e gli
oceani cambiano. Cambiano le case e le città.
Ogni volta che qualcosa cambia, è necessario usare
energia.
A volte ti diverti a giocare con la sabbia e le formine. Se
pressi una formina, la forma cambia.
Da dove viene l’energia che fa cambiare forma alla
formina?
Quando il legno brucia, quando il
ghiaccio fonde, quando l’acqua
bolle, avvengono dei
cambiamenti.
Da dove viene l’energia che fa
bruciare il legno, fondere il
ghiaccio o bollire l’acqua?
Come si fa a trasformare il ghiaccio in acqua?
Se metti il ghiaccio sotto il sole, il calore del sole
fa fondere il ghiaccio. Il calore è energia. Il
ghiaccio si trasforma in acqua.
Oppure puoi usare il calore del fuoco.
L’energia del fuoco proviene dalle cose che
bruciano.
Quando il legno brucia, viene emesso
calore. Questa energia viene dal legno.
C’è un altro modo per far fondere il
ghiaccio. Puoi usare il calore
dell’elettricità.
Quali sono le cose che usano
l’elettricità ed emettono calore?
A che temperatura fonde il ghiaccio?
Puoi scoprirlo tramite un esperimento.
Metti del ghiaccio in una pentola.
Qual è la temperatura del ghiaccio?
Ora riscalda lentamente il ghiaccio. Qual è la
temperatura dell’acqua quando il ghiaccio è
fuso quasi tutto?
Come puoi far bollire l’acqua?
Anche in questo caso puoi usare il calore del
sole, il fuoco o l’elettricità.
Fai un esperimento per scoprire a che
temperatura bolle l’acqua.
Sposta il termometro nell’acqua mentre si
riscalda.
Che cosa succede all’acqua quando bolle?
Tieni una pentola asciutta e fredda sull’acqua che
bolle.
Che cosa pensi che succederà? Che cosa succede?
Questo esperimento ti fa capire anche un altro cambiamento
dell’acqua?
Quanto calore ci vuole per alzare la temperatura
dell’acqua?
Misura una tazza d’acqua. Versa l’acqua in una pentola.
Usa il termometro per scoprire qual è la temperatura
dell’acqua. Poi metti la pentola sul fuoco. Lascia il
termometro nell’acqua mentre la riscaldi.
Quanto ci vuole per aumentare la
temperatura dell’acqua di 10
gradi?
Quanto ci vuole per aumentare la
temperatura dell’acqua di 20
gradi?
Quanto ci vuole per aumentare la
temperatura dell’acqua di 30
gradi?
Quanto ci vuole per aumentare la
temperatura dell’acqua di 40
gradi?
Ripeti l’esperimento. Questa volta, misura due tazze
d’acqua.
Quanto credi che ci vorrà per aumentare la temperatura
dell’acqua di 10 gradi? Quanto ci vuole?
I cambiamenti intorno a noi
Le cose cambiano continuamente.
Che cambiamenti accadono qui?
Come sono cambiate le cose tramite l’uso dell’energia?
Le molecole e i cambiamenti
Tutte le cose del mondo sono fatte di piccole particelle
chiamate molecole. L’aria e il legno sono fatti di molecole.
L’acqua è fatta di molecole. Le molecole dell’aria e
dell’acqua sono diverse. Ma sono comunque molto
piccole. Le molecole sono troppo piccole per essere viste.
L’acqua passa attraverso la carta?
Passa attraverso i vestiti?
Passa attraverso altri oggetti?
Progetta degli esperimenti per
scoprirlo.
Se le molecole fossero grandi,
potrebbero passare attraverso la
carta, i vestiti o altri oggetti?
Ci sono moltissime molecole in una
goccia d’acqua. Ci sono moltissime
molecole in una goccia di
inchiostro. Poni una goccia di
inchiostro o di colorante in una
caraffa d’acqua.
Cosa succede ?
Che cosa dimostra questo
esperimento ?
Perché il colorante o l’inchiostro si sparpagliano in tutta
l’acqua della brocca?
Le molecole si spostano in continuazione. A volte si
muovono molto velocemente. Altre volte si muovono
lentamente.
Prova a fare questa indagine.
Riempi una caraffa piccola con acqua fredda. Riempi un’altra caraffa
con acqua calda. Versa una goccia di colorante in ciascuna caraffa.
Il colorante si disperde più velocemente in una delle caraffe ?
Forse è più facile pensare alle molecole come a delle palline.
Le palline si muovono continuamente. Mentre si muovono, si
urtano una contro l’altra.
Le molecole del ghiaccio sono
vicine. Si muovono continuamente.
Si muovono su e giù e da una parte
all’altra.
Ma le molecole del ghiaccio non
vanno lontano. Sono sempre nella
stessa posizione.
Le molecole del ghiaccio non si
scambiano di posto una con l’altra.
Le molecole dell’acqua si
muovono di più delle molecole
del ghiaccio. E vanno a sbattere
una contro l’altra.
Per le molecole dell’acqua è
facile cambiare di posto.
Si spostano in tutte le direzioni
continuamente.
Le molecole si muovono più velocemente quando l’acqua
viene riscaldata. Si muovono più velocemente e si
allontanano di più l’una dall’altra.
Più l’acqua si riscalda, più velocemente si muovono le
molecole. Alcune molecole volano via dall’acqua. Si
trasformano in un gas, che si chiama vapore acqueo.
Quando le molecole si muovono molto velocemente, molte di
esse volano via dall’acqua. Molte di esse si trasformano in
vapore acqueo.
Nell’aria, le molecole di vapore acqueo si mescolano con le
molecole di altri gas. Tutte le molecole dell’aria sono più
lontane tra loro delle molecole dell’acqua.
Se le molecole del vapore acqueo vengono raffreddate,
iniziano a muoversi più lentamente. Si raggruppano insieme
per formare l’acqua liquida.
Se le molecole dell’acqua vengono raffreddate, iniziano a
muoversi ancora più lentamente. Si trasformano in ghiaccio.
Spesso le molecole si mescolano. Le molecole del vapore
acqueo si possono mescolare con le molecole di altri gas
dell’aria.
Le molecole di alcuni gas si possono mescolare con le
molecole dell’acqua.
Le molecole dello zucchero si possono mescolare con le
molecole dell’acqua. Ecco una investigazione che puoi fare.
Disegna quattro tratti su
un foglio di carta. I segni
dovrebbero essere a una
distanza di 2,5 cm uno
dall’altro. Taglia la carta e
incollala sulla parte
esterna della caraffa.
Versa lentamente dello
zucchero nella caraffa
fino al segno da 2,5 cm.
Poi versa la stessa quantità di zucchero in
un’altra caraffa o pentola. Infine, versa
lentamente l’acqua nella caraffa fino al
segno da 5 cm. Mescola lo zucchero con
l’acqua.
A che altezza credi che arriverà la miscela
all’interno della caraffa?
Versa lo zucchero nell’acqua.
Mescola l’acqua e lo zucchero.
A che altezza arriva la miscela nella
caraffa?
Che cosa è successo allo zucchero?
Riesci a vedere lo zucchero
nell’acqua?
Metti un po’ della miscela in un piatto e lascia in riposo per
alcuni giorni.
Che cosa pensi che troverai?
Ci sono degli spazi tra le molecole. Le molecole dello
zucchero si muovono negli spazi tra le molecole d’acqua.
Che cosa succede al peso dell’acqua e dello zucchero quando
vengono mescolati?
Fai lo stesso esperimento. Ma questa volta, pesa lo zucchero e
l’acqua. Pesa le due cose, una alla volta. Poi mescola l’acqua e lo
zucchero.
Quando pensi che peseranno insieme ?
Pesa la miscela e scoprilo da solo.
Le molecole dell’acqua si mescolano con le
molecole del sale ?
L’acqua si mescola con la sabbia ?
Le molecole dell’acqua si mescolano con altri
tipi di molecole ?
Fai degli esperimenti per scoprirlo.
Ci sono molte molecole d’acqua nel lago.
Come cambiano le molecole se l’acqua viene riscaldata?
Come cambiano le molecole se l’acqua viene raffreddata?
Come cambiano le molecole se l’acqua viene raffreddata ancora
di più?
Le trasformazioni dell’Energia
Nel mondo tutto cambia. Anche l’energia cambia. Cerchiamo
di scoprire alcune cose sui cambiamenti dell’energia.
Come sai, le molecole sono in continuo movimento. C’è una
certa energia nelle molecole che si muovono lentamente.
C’è più energia nelle molecole che si muovono rapidamente.
Che cosa succede, se le molecole lente si mescolano con
molecole più veloci?
Fai degli esperimenti per scoprirlo.
Misura una tazza d’acqua e versala in una pentola. Versa due
tazze d’acqua in un’altra pentola. Scalda lentamente l’acqua
della seconda pentola. Scaldala per poco tempo.
Qual è la temperatura dell’acqua in ciascuna pentola?
Usa il termometro per misurare la temperatura.
Le molecole dell’acqua si muovono più velocemente nella prima
o nella seconda pentola?
All’inizio alcune molecole si muovevano più velocemente
di altre. Questo vuol dire che alcune molecole avevano
più energia di altre.
Ma quando le molecole si mescolano, vanno spesso a
sbattere una contro l’altra. Le molecole veloci sbattono
contro le molecole lente.
Poi sono accadute due cose.
Le molecole veloci hanno iniziato a muoversi più
lentamente. Hanno ceduto un po’ d’energia alle molecole
lente.
Le molecole lente hanno iniziato a muoversi più
rapidamente. Hanno preso un po’ di calore dalle
molecole veloci.
L’energia non va mai persa. Ma spesso cambia forma, si
trasforma. Metti una pentola d’acqua su un fornello elettrico
caldo.
Che cosa succede?
Quale forma di energia passa al fornello caldo?
Quale forma di energia viene emessa dal fornello caldo?
In questo esperimento l’energia ha cambiato
forma. È passata dall’elettricità al calore.
L’energia si trasforma spesso da una forma
ad un’altra.
Sai dirmi qualcosa su questi cambiamenti?
Come si usa l’energia
Ogni giorno puoi vedere che molte cose sono
cambiate. Come hanno fatto a cambiare?
Da dove viene l’energia che ha provocato questi
cambiamenti?