Třikrát osolený led

PhDr. Jitka Soukupová, Asociace malých debrujárů ČR, Klub malých debrujárů při Gymnáziu Stříbro

Předměty:

Pozorování tání ledu ovlivněného příměsí soli.

Pomůcky

  • termokamera
  • 4 misky
  • 3 kádinky
  • palička
  • utěrka
  • váhy
  • 3 malé dřevěné měchačky
  • chlorid sodný
  • chlorid vápenatý
  • směs chloridu sodného a chloridu vápenatého (7:3)
  • led

Autor

PhDr. Jitka Soukupová
Asociace malých debrujárů ČR, Klub malých debrujárů při Gymnáziu Stříbro

Postup

  • Den předem si v mrazáku připravíme kostky ledu.
  • Připravíme si směs chloridu sodného a chloridu vápenatého v poměru 7:3.
  • V utěrce rozdrtíme paličkou led na drobné kousky, ale můžeme ale nechat i celé kostky ledu.
  • Odvážíme do všech misek stejné množství ledu.
  • Odvážíme do tří kádinek stejné množství (přibližně polovina hmotnosti ledu) chloridu sodného (kuchyňská sůl) a chloridu vápenatého a směsi obou solí.
  • Jednu misku necháme se samotným nadrceným ledem, do druhé nasypeme na led chlorid sodný, do třetí chlorid vápenatý a do čtvrté směs obou solí.
  • Směs ledu a soli promícháváme dřevěnou měchačkou.
  • Stanovíme si hypotézu, jak se led bude v jednotlivých miskách chovat, kde nejdříve roztaje a kde dosáhne nejnižší teploty.
  • Celý průběh experimentu ve všech čtyřech miskách pozorujeme termokamerou.

Vysvětlení

První roztaje led promíchaný s chloridem vápenatým, druhý se směsí obou solí a třetí s chloridem sodným a nakonec čistý led. Směs soli a ledu má výrazně nižší teplotu tání, než je teplota tání ledu. Teplota tání ledu je za normálních podmínek 0 °C. Přidáním soli změníme složení ledu, který už není tvořen pouze vodou.

Směs ledu a soli je tedy při teplotě 0 °C nad svou teplotou tání – led začne tát. Na tento děj se spotřebovává teplo z okolí, a to se projeví snížením teploty směsi. Výsledkem je směs, která má sice teplotou nižší než 0 °C, ale je z velké části již roztátá.

Obrázky

led bez soli
led se směsí soli

Pokus je součástí Sborníku konferece LabIR Edu 2023

Tento pokus je zahrnut ve sborníku příspěvků ze 2. ročníku konference LabIR Edu, která se odehrála 14. – 15. 4. 2023 ve středočeské Nesuchyni. Publikace předsttavuje celkem 24 aktivit napříč STEM předměty.