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Protokoll
Chemie

Gymnasium Uslar

2015

Jens M. ©
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ID# 58645







Versuch zu Wintersmog

1. Fragestellung: …wie werden die Temperaturen in den unterschiedlichen Höhen aussehen? …in welche Richtung wird der Rauch abziehen? …welche Farbe hat der aus dem Becherglas austretende Rauch? …wie verändert sich die Temperatur an den unterschiedlichen Messstellen, während der Laufzeit des Versuchs?

…was werden wir damit letztendlich nachweisen können?

2 .Hypothesen: zu Frage1) Wir denken, dass es unten am Wärmsten sein wird und desto höher die Thermometer hängen, desto kälter wird es sein. zu2) Wir denken, dass der Rauch gerade nach oben ziehen wird. zu3) Wir denken, dass der Rauch dunkelgrau sein wird(wie in der Wirklichkeit) zu4) Wir denken, dass es am Anfang wärmer wird und wenn das Räucherstäbchen abgebrannt ist, wird es an allen Messstellen wieder kälter.

zu5) Wir denken, dass wir mit dem Versuch die sogenannte Inversions-Wetterlage veranschaulichen können und das Räucherstäbchen den CO2 Ausstoß simuliert.


3. Material: 2 Bechergläser(à1000ml), 4 Thermometer, Eis-Kochsalzmischung, Plastik- schale, Stativ, Bindfaden, 3 Klemmen, 3 Doppelmuffen, Stoppuhr, 1 Räucherstäbchen, Streichhölzer


4.Skizze:

Stativklemmen

Thermometer Stativ Stoppuhr Eis-Kochsalzlösung


Durchführung: Man stellt ein Stativ mit drei Stativklemmen auf einen Tisch. Anschließend hängt man die drei Thermometer an einen festen Faden (am besten einen Draht) und klemmt sie mit Hilfe der Stativklemme fest. Dabei ist zu beachten, dass die Thermometer auf unterschiedlicher Höhe hängen müssen.

Nun stellt man ein Becherglas so hin, dass die drei Thermometer sich in dem Becherglas befinden. Das oberste Thermometer sollte ungefähr am Rand des Becherglases hängen. Jetzt lege ich ein Salz-Wasserbad an. Das heißt, dass ich eine Plastikschüssel nehme und dort einige Eiswürfel einlege.

Nun schütte ich kaltes Wasser auf die Eiswürfel und streue noch Einiges an Salz hinzu. Dann stelle ich das Becherglas in die Salz-Eismischung. Anschließend zünde ich das Räucherstäbchen an und messe mit dem vierten Thermometer die Wassertemperatur und messe mit den anderen drei Thermometern minütig die Temperaturen auf den entsprechenden Höhen.

In den 14 Minuten haben wir folgende Temperaturen an folgenden Messstellen beobachtet. Das Thermometer, welches sich im Wasserbad befindet, hat die konstante Temperatur von -3 Grad Celsius. Das unterste Thermometer im Becherglas, welches fast auf dem Boden hängt, wird pro Minute ungefähr ein Grad wärmer(von anfangs 4 Grad bis zu 12); und nachdem das Räucherstäbchen ausgebrannt ist(nach ungefähr 8 Minuten), nimmt die Temperatur wieder minütig ab.

Bei dem mittleren Thermometer ist die Temperatur anfangs bei 33 Grad und nach sechs Minuten bei 25 Grad. Danach steigt sie wieder kurz, aber sinkt nach zwei Minuten auch wieder bis zum Schluss. Zum Schluss liegt die Temperatur bei 24 Grad. Bei dem obersten Thermometer, welches am Rand des Glases befestigt ist, sehen die Messwerte wie folgt aus…Die Temperatur steigt in den ersten 10 Minuten von 22 auf 30 Grad.

Daraufhin sinkt die Temperatur in den letzten vier Minuten nochmal auf 28 Grad. Nachdem man die Versuchsapperatur abgebaut hat, ist noch zu beobachten, dass das Glas am unteren Rand Frost angesetzt hat und in der Mitte beschlagen ist.

Stellungnahme zu Hypothesen: zu1) Die Hypothese hat sich nicht bestätigt. Das unterste Thermometer war durchgehend am Kältesten. Das mittlere Thermometer war am Anfang wärmer, aber am Ende kälter, als das Thermometer, welches am Becherglasrand hing.
zu2) Dies stimmte, der Rauch ist gerade nach oben gezogen.
zu3) Der Rauch war auch dunkelgrau mit leicht bläulicher Färbung.


Rückführung auf die Natur: Was können wir nun nach der Durchführung des Versuchs auf die Natur beziehen?
Dieser Versuch sollte den Wintersmog nachweisen. Folgendes konnte unser Schülerversuch zum Thema Wintersmog nachweisen. Das Räucherstäbchen hat den Kohlenstoffdioxidausstoß der Natur simuliert.

Die drei unterschiedlichen Messhöhen haben die Inversionswetterlage simuliert. Bei der Inversionswetterlage liegt eine wärmere Schicht über der kälteren Luftschicht, welche sich in Bodennähe befindet. So war es auch in unserem Modellversuch. Über der untersten, kalten Luftschicht, welche sich fast am Boden des Becherglases befand, waren die beiden wärmeren Luftschichten in der Mitte und am oberen Ende des Becherglases.
Also konnten wir mit unserem Modellversuch tatsächlich den Wintersmog nachweisen, bzw. die sogenannte Inversionswetterlage, welche ausschlaggebend für den Wintersmog ist.

Dann hätte man die letzten Minuten sicherlich auch noch andere Messergebnisse erhalten…
Vielleicht hätten wir auch noch unseren Versuchsaufbau genauer strukturieren, bzw. früher planen sollen, denn so haben wir den Versuch zum Wintersmog nicht mehr geschafft.


Auswertung: Die eigentliche Auswertung ist schon in den anderen Punkten mit einbegriffen. Letztendlich gibt es zu unserem Versuch nur noch zu sagen, dass wir wie erwartet den Wintersmog und somit die Entstehung des Wintersmogs mit unserem Versuch darstellen konnten.

Und somit auch am Ende die Rückschlüsse(durch vorangehendes Wissen) auf die Natur ziehen konnten und somit alle unsere Arbeitsziel und Forderungen erreicht haben. Also im Großen und Ganzen ein sehr hilfreicher Versuch, indem man gut die Verhaltensweisen der Natur sehen und nachweisen konnte.



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