Percorsi T&C
Nuclei tematici T&C
Programmazione
del percorso
Considerazioni
degli insegnanti
Verbale num. 4
Incarico assegnato
1. Scaldare una certa quantità di acqua
2. Registrare la variazione di temperatura nel tempo
3. Valutare l’influenza del contenitore
Ogni gruppo ha avuto a disposizione strumenti diversi

GRUPPI 1 e 2

Materiale
Un becher, due bicchieri di plastica, tre termometri, cilindro graduato, una bacinella con acqua calda

Fasi di lavoro
Mettere i bicchieri di plastica uno dentro l’altro
Mettere nei contenitori di plastica e di vetro la stessa quantità di acqua, presa dalla bacinella con acqua e ghiaccio
Inserire i tre termometri nei tre contenitori 
Immergere bicchieri e becher contemporaneamente nella bacinella con acqua calda
Misurare la temperatura ogni minuto e riportare i valori nella tabella che segue.
Accorgimenti:
- leggere le temperature contemporaneamente sui tre termometri
- tenere i termometri immersi, ma non appoggiati al fondo dei contenitori

Gruppo 1 - Einstein
Tempo
(minuti)
Bicchieri di plastica temperatura (°C)
   Bicchiere di vetro temperatura (°C)
Bacinella temperatura (°C)
1
 15
15
 49
2
 15
 19
 48
3
 15
 24
 47
4
 16
 32
 44
5
 16
 35
 44
6
 17
 36
 43
7
 18
 38
 42
8
 17
 39
 42
9
 18
 39,5
 41
10
 19
 39,5
 41
11
 18,5
 40
 41
12
 19
 40
 40
13
 19
 40
 40
14
 19,5
 40
 40
15
 20
 40
 40
Che cosa abbiamo osservato
Abbiamo notato che il grafico della temperatura della bacinella e del bicchiere di vetro è cambiato, prima uno scendeva e l’altro saliva velocemente e poi sempre più lentamente. Questo perché prima la differenza tra le temperature era molto forte e poi è diminuita sempre più.

La temperatura dell’acqua del bicchiere di vetro è salita, mentre quella dell’acqua della vaschetta è scesa; quando hanno raggiunto lo stesso valore la temperatura è rimasta costante.
Inoltre la massa dell'acqua calda, essendo maggiore di quella fredda, ha avuto un’influenza maggiore sull'altra; infatti:
- l'acqua fredda degli SK8 è partita da 10°C è arrivata a 48°C, mentre quella calda da 74°C è arrivata a 48°C:
- l'acqua fredda degli Einstein è partita da 15°C è arrivata a 40°C, mentre quella calda da 49°C è arrivata a 40°C:

La temperatura dell’acqua del doppio bicchiere di plastica è salita molto meno di quanto è successo per il bicchiere di vetro.

Gli SK8 devono aver fatto alcuni errori perché il loro grafico è l’unico che non cambia dolcemente, ma ha dei picchi

GRUPPI 3 e 4
Materiale
Un becher, un bicchiere di plastica, due termometri, cilindro graduato, calorifero

Fasi di lavoro
Mettere nei due contenitori la stessa quantità di acqua, presa dalla bacinella con acqua e ghiaccio
Inserire in ogni contenitore un termometro
Posizionare contemporaneamente i due contenitori sul calorifero
Misurare la temperatura ogni minuto e riportare i valori nella tabella che segue.
Accorgimenti:
- leggere le temperature contemporaneamente sui due termometri
- tenere i termometri immersi, ma non appoggiati al fondo dei contenitori

Gruppo 3 - Iguane
Che cosa abbiamo osservato
L’innalzamento della temperatura è lo stesso nei due bicchieri: più passa il tempo e più la temperatura aumenta
Gruppo 3 - Huli
Che cosa abbiamo osservato
La temperatura sale più rapidamente nel bicchiere di vetro: il doppio bicchiere di plastica (con aria in mezzo) rallenta il passaggio del calore
GRUPPO 5
Materiale
Un becher, un bicchiere ceramica, tre termometri, cilindro graduato, un fornello, una pentola con acqua

Fasi di lavoro
Mettere nei due contenitori la stessa quantità di acqua, presa dalla bacinella con acqua e ghiaccio
Inserire i termometri nei tre contenitori
Posizionare la pentola sul fornello
Introdurre contemporaneamente i due contenitori nella pentola
Misurare la temperatura ogni minuto e riportare i valori nella tabella che segue.
Accorgimenti:
- leggere le temperature contemporaneamente sui tre termometri
- tenere i termometri immersi, ma non appoggiati al fondo dei contenitori

Gruppo 5 - Draghi
Tempo (sec) 
Bicchiere di ceramica temperatura (°C)
Bicchiere di vetro  temperatura (°C)
Pentola temperatura (°C)
1
 15
 11
 81
2
 26
 24
 84
3
 45
 28
 85
4
 55
 41
 85
5
 57
 45
 80
6
 57
 51
 80
7
 55
 63
 70
8
 57
 66
 70
9
 59
 67
 72
10
 60
 67
 71

Che cosa abbiamo imparato

Ciascun gruppo ha riferito alla classe i suoi risultati sui quali abbiamo discusso. Abbiamo concordato che:

* Il calore è qualcosa che passa da un corpo a temperatura maggiore a uno a temperatura minore; intanto che passa le temperature si livellano.
* Abbiamo scaldato l’acqua in due modi:

1) Con acqua più calda: l’acqua del bicchiere si scalda e quella calda della bacinella si raffredda; la temperatura si ferma quando è uguale in entrambe. La capacità di scaldare dell’acqua calda si esaurisce, mentre la sua temperatura progressivamente si abbassa.
Maggiore è la quantità di acqua calda, maggiore è la sua capacità di scaldare: infatti se la bacinella di acqua calda è grande e il bicchiere di acqua fredda è piccolo, la temperatura scende poco nella bacinella e sale tanto nel bicchiere
2) Con una sorgente che produce calore (il calorifero, il fornello): la temperatura dell’acqua sale finché sale la temperatura della sorgente.
Esiste una relazione tra il tempo in cui un oggetto è stato a contatto con una “sorgente con produzione di calore” e la sua temperatura: le sorgenti con produzione di calore continuano a scaldare senza esaurirsi.
Misurando il tempo in cui un oggetto è stato a contatto con una “sorgente con produzione di calore” si misura indirettamente la quantità di calore fornita dalla sorgente stessa.
* Il tipo di materiale di cui è fatto il contenitore influisce sui fenomeni di riscaldamento: alcuni materiali (conduttori) lasciano passare il calore meglio di altri (isolanti)

Domende aperte

? Le sorgenti con produzione di calore non si esauriscono, che cosa le alimenta?
? Perché quando c’è il ghiaccio la temperatura non sale?
? Se diamo la stessa quantità di calore a diverse quantità di acqua la temperatura sale nello stesso modo in entrambe?
? Se diamo la stessa quantità di calore a sostanze diverse la temperatura sale nello stesso modo in entrambe?
? Perché alcuni lasciano passare il calore meglio di altri?

Laboratorio di scienze "Freddo o Caldo" - Silvia Contarini, Annalisa Salomone