MOLECOLE VICINE E LONTANE

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2 MOLECOLE VICINE E LONTANE Ogni materiale è formato da piccolissimi pezzi, che non si vedono a occhio nudo e che si chiamano MOLECOLE. Esse sono sempre disposte alla stessa distanza fra loro. Proviamo a imitare i materiali con un gioco: Formiamo un materiale SOLIDO Formiamo un materiale LIQUIDO Formiamo un materiale AERIFORME Ci avviciniamo o ci allontaniamo, poco o tanto, a seconda dei materiali che il capo-gioco nomina. 2

3 ESEMPI DI MATERIALI INTORNO A NOI: SOLIDO LIQUIDO AERIFORME legno terracotta plastica vetro ferro stoffa carta acqua olio aranciata caffè tè inchiostro saliva aria fumo profumo lacca gas vapore spray SPIEGAZIONE: Nei materiali SOLIDI le molecole sono saldamente legate le une alle altre: ecco perché i materiali solidi MANTENGONO LA FORMA. Nei materiali LIQUIDI Le molecole sono ravvicinate, ma non collegate tra loro: ecco perché i materiali liquidi NON HANNO UNA FORMA PROPRIA. Nei materiali AERIFORMI le molecole sono distanziate tra loro: ecco perché essi NON HANNO UNA FORMA PROPRIA E SI SPARGONO NELL AMBIENTE. 3

4 PROVIAMO CON IL LEGO: OGNI CUBETTO DI LEGO RAPPRESENTA UNA MOLECOLA 4

5 L ACQUA EVAPORA ESPERIMENTO OCCORRENTE: - bicchiere - acqua - pennarello SVOLGIMENTO: Il giorno 4/5 abbiamo riempito un bicchiere d acqua e con un pennarello abbiamo segnato il livello del liquido. Successivamente abbiamo posto il bicchiere sul davanzale. CONSTATAZIONE: Il giorno 6/5 abbiamo osservato che il livello dell acqua è diminuito. Il 9/5 abbiamo constatato che il livello della superficie d acqua si è ulteriormente abbassato. CONCLUSIONE: La diminuzione del livello dell acqua è dovuta all evaporazione, che è avvenuta sulla sua superficie. 4/5 6/5 9/5 5

6 IL CALORE ACCELERA L EVAPORAZIONE: ESPERIMENTO OCCORRENTE: - 2 pentolini - acqua (medesima quantità nei due pentolini) - fornello - termometro SVOLGIMENTO: Abbiamo versato nei due pentolini la stessa quantità d acqua. Abbiamo collocato contemporaneamente uno dei due pentolini sul termosifone e l altro sul fornello acceso. Abbiamo misurato la temperatura dell acqua: era di 20 C. Dopo 5 minuti l acqua sul fornello ha raggiunto la temperatura di 100 C; quella sul termosifone 25 C. CONSTATAZIONE: Nel pentolino collocato sul fornello l acqua ha una temperatura molto più elevata ed evapora velocemente. CONCLUSIONE: La quantità di calore, cioè la temperatura, determina la velocità di evaporazione dell acqua. TEMPO NECESSARIO VARIABILE TEMPERATURA PER SVUOTARE IL PENTOLINO 6

7 LA SUPERFICIE CONDIZIONA L EVAPORAZIONE ESPERIMENTO OCCORRENTE: - 1contenitore alto e stretto - 1 contenitore basso e largo - acqua (medesima quantità nei due contenitori) SVOLGIMENTO: Il giorno 4/5 abbiamo versato nei due contenitori la stessa quantità d acqua. Li abbiamo collocati uno vicino all altro sul davanzale della finestra della nostra aula. CONSTATAZIONE: Il giorno 9/5 il contenitore basso e largo è asciutto. Nel contenitore basso e largo l acqua è evaporata più velocemente. CONCLUSIONE: Nel contenitore basso e largo la superficie libera è maggiore. Questa variabile permette una velocità di evaporazione maggiore. Maggiore è l estensione della superficie e più velocemente avviene l evaporazione. 7

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9 LA TEMPERATURA DELL ACQUA IN EBOLLIZIONE ESPERIMENTO OCCORRENTE: - pentolino - fornello - acqua - termometro SVOLGIMENTO: Abbiamo versato l acqua nel pentolino e ne abbiamo rilevato la temperatura. Lo abbiamo quindi collocato sul fornello acceso. Abbiamo misurato la temperatura dell acqua dopo ogni minuto e abbiamo registrato i dati in tabella. Abbiamo tracciato un grafico con i dati raccolti. CONSTATAZIONE: Dal momento in cui l acqua comincia a bollire la sua temperatura rimane costante. CONCLUSIONE: Il passaggio di stato per ebollizione, tra liquido e aeriforme, nel caso dell acqua, avviene a 100 C. dopo minuti temperatura 1 45 C 2 65 C 3 85 C C C C C C 9

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11 DA AERIFORME A LIQUIDO ESPERIMENTO OCCORRENTE: - pentolino - coperchio - acqua - fornello SVOLGIMENTO: Abbiamo portato ad ebollizione l acqua all interno del pentolino ed abbiamo osservato il vapore acqueo che saliva. Abbiamo sovrapposto il coperchio freddo al pentolino e abbiamo aspettato per vedere cosa succedeva. CONSTATAZIONE: Sul coperchio si notano delle goccioline di liquido. CONCLUSIONE: Il vapore, a contatto con il freddo, si è trasformato in liquido. Tale fenomeno viene detto CONDENSAZIONE. EVAPORAZIONE e CONDENSAZIONE sono due fenomeni INVERSI e REVERSIBILI. EVAPORAZIONE CONDENSAZIONE 11

12 DA LIQUIDO A SOLIDO ESPERIMENTO OCCORRENTE: - bicchiere - pennarello - acqua - freezer SVOLGIMENTO: Abbiamo versato dell acqua in un bicchiere e abbiamo segnato con un pennarello il livello del liquido. Abbiamo collocato il contenitore nel congelatore e abbiamo atteso un giorno. Il giorno dopo abbiamo tolto il bicchiere dal congelatore e abbiamo osservato il risultato. CONSTATAZIONE: l acqua si è trasformata in ghiaccio. Il volume dell acqua trasformata in ghiaccio è aumentato. CONCLUSIONE: Il freddo trasforma alcuni liquidi in solidi. Questo passaggio di stato viene detto SOLIDIFICAZIONE. 12

13 L aumento di temperatura trasforma il ghiaccio in acqua: il ghiaccio del nostro bicchiere, una volta tolto dal congelatore ha iniziato a sciogliersi ed è tornato liquido. Questo passaggio di stato si chiama FUSIONE. FUSIONE e SOLIDIFICAZIONE sono due cambiamenti di stato INVERSI e REVERSIBILI. EVAPORAZIONE CONDENSAZIONE 13

14 I TRE STATI DAI SOLIDI AI LIQUIDI AI GAS Ecco un pezzo di ghiaccio: è acqua allo stato solido. Le sue molecole sono molto vicine l una all altra, perciò si attirano fra di loro con molta forza restando quasi nella stessa posizione: si muovono, ma non si possono allontanare l una dall altra. Perciò il ghiaccio non cambia la propria forma né aumenta il proprio volume. Nel ghiaccio le molecole sono Quando un corpo è formato da molecole così vicine quasi ferme. si dice che esso è solido. Nel liquido, invece, le molecole sono mobili. Se riscaldiamo un pezzo di ghiaccio, esso si fonde e diventa un liquido. Che cosa è avvenuto? Le molecole col calore hanno cominciato a muoversi più rapidamente; muovendosi si urtano, si spingono, rotolano l una sull altra. Per questo l acqua, come tutti i liquidi, non ha una sua forma, ma assume quella del recipiente che la contiene. L acqua evapora: le molecole si disperdono. Se riscaldiamo l acqua vediamo il suo livello abbassarsi: si è trasformata in vapore acqueo, in un gas. Le molecole dell acqua, infatti, aumentano la velocità dei loro movimenti e saltando, spingendo e urtandosi, si slanciano fuori dal liquido. Hanno perso l attrazione fra loro e, libere, salgono e si spandono per l aria. Per questo i gas non hanno né forma né volume propri. Se il vapore si raffredda, le molecole disperse e lontane tornano ad avvicinarsi. In tal modo si forma nuovamente l acqua. Se la temperatura diminuisce ancora, le molecole rallentano ancor più i loro movimenti, si avvicinano e si attraggono fortemente l una con l altra, fino a formare di nuovo una sostanza solida: il ghiaccio. 14

15 LA FUSIONE Il passaggio dallo stato SOLIDO allo stato LIQUIDO si chiama In questo caso il CALORE fa allontanare tra loro le molecole della materia GHIACCIO AZIONE DEL CALORE ACQUA 15

16 LA SOLIDIFICAZIONE Il passaggio dallo stato LIQUIDO allo stato SOLIDO si chiama In questo caso il FREDDO fa avvicinare tra loro le molecole della materia LIQUIDO AZIONE DEL FREDDO SOLIDO 16

17 LA CONDENSAZIONE Il passaggio dallo stato AERIFORME allo stato LIQUIDO si chiama In questo caso il FREDDO fa avvicinare tra loro le molecole della materia GAS AZIONE DEL FREDDO LIQUIDO 17

18 L EVAPORAZIONE Il passaggio dallo stato LIQUIDO allo stato AERIFORME si chiama In questo caso il CALORE fa allontanare tra loro le molecole della materia LIQUIDO AZIONE DEL CALORE GAS 18

19 LEGGI IL TESTO E POI COMPLETA LO SCHEMA DEI PASSAGGI DI STATO La fusione avviene quando l acqua, con l alzarsi della temperatura, da solida diventa liquida, cioè il ghiaccio si trasforma in acqua. Il passaggio dallo stato liquido allo stato aeriforme si chiama evaporazione e avviene quando la temperatura si alza. La condensazione si ha quando dallo stato aeriforme si passa allo stato liquido, cioè da vapore ad acqua. Questo avviene quando la temperatura si abbassa. La solidificazione è il passaggio dallo stato liquido a quello solido, che avviene a causa dell abbassamento della temperatura. 19

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23 IL CICLO DELL ACQUA: OSSERVA E COMPLETA LE FRASI Il ciclo dell acqua comincia dal mare. L acqua, riscaldata dal subisce il primo passaggio di stato ( ) e si trasforma in vapore acqueo. Il vapore sale in alto e quando viene a contatto con l aria fredda subisce il secondo passaggio di stato ( ) trasformandosi in piccolissime gocce. Queste goccioline formano le nuvole che, a contatto con il freddo, precipitano a terra sotto forma di pioggia, di neve o di grandine ( ). La neve e la grandine, con il calore, subiscono un nuovo passaggio di stato ( ) e si trasformano in acqua. L acqua, sul terreno, si raccoglie nei fiumi, nei laghi, ecc. e torna nuovamente al mare. Qui ricomincia il suo ciclo. 23

24 METTI I NUMERI NELLO SCHEMA L acqua del mare, riscaldata dal si trasforma in vapore acqueo e sale verso l alto. Incontrando l aria fredda, il vapore si trasforma in piccole goccioline che formano le. Quando le nuvole incontrano dell aria fredda si trasformano in che cade sulla terra. Quando la temperatura è molto fredda le nuvole si trasformano in o in grandine. Dell acqua caduta, una parte penetra nel terreno e alimenta le sorgenti, una parte forma i ghiacciai che, sciogliendosi, vanno a finire nei fiumi. Tutti i fiumi tornano di nuovo al. 24

25 OSSERVA E RIPORTA IN TABELLA ACQUA ALLO STATO LIQUIDO ACQUA ALLO STATO SOLIDO 25 ACQUA ALLO STATO AERIFORME

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28 RIPRODUCIAMO IL CICLO DELL ACQUA ESPERIMENTO OCCORRENTE: - bacinella di plastica trasparente con coperchio - un pezzo di vecchio plastico (territorio) - acqua (mare) - lampada potente (sole) - ghiaccio in un sacchetto di nylon (aria fredda) SVOLGIMENTO: Abbiamo versato l acqua nella bacinella col plastico per rappresentare il mare. Abbiamo chiuso con il coperchio e vi abbiamo sovrapposto il ghiaccio per rappresentare il freddo che il vapore acqueo incontra salendo. Con una grossa lampada abbiamo riscaldato il plastico come il sole riscalda l acqua del mare facendola evaporare. CONSTATAZIONE: Con il calore il coperchio si è riempito di vapore acqueo. Nel punto dove ha incontrato il freddo, il vapore si è condensato, formando delle gocce che lentamente si sono ingrossate e appesantite, fino a cadere. 28

29 VAPORE, GHIACCIO, NUVOLE Che cosa sono le nuvole? Semplice, sono il vapore del mare. E cioè? Beh, il meccanismo non è difficile da capire. La Terra è coperta d acqua più ancora che di terre emerse: gli oceani, i laghi, i grandi mari, i fiumi Il Sole, scaldando queste immense distese acquatiche, fa evaporare una grande quantità d acqua che sale verso l alto, come il vapore del pentolino messo sul fornello. E poi? Il vapore si raccoglie in grandi ammassi e, a causa del freddo che c è alle grandi altezze del cielo, si condensa in tante minuscole goccioline di ghiaccio. Ghiaccio?! Allora le nuvole sono di ghiaccio? Sì, spesso le nubi sono fatte di tanti sottilissimi filetti di ghiaccio ammassati insieme. Che cosa so sul 1 Che cosa so sul ghiaccio V F 2 vapore acqueo V F a Il ghiaccio è acqua solidificata. a Il vapore si forma scaldando l acqua. b Il ghiaccio è molto più pesante dell acqua. b Nell aria c è sempre un po di vapore acqueo. c Gli iceberg sono enormi pezzi di ghiaccio galleggianti sul mare. c Un panno steso non asciuga senza sole. d Quando l acqua diventa ghiaccio si restringe. d Un pentolino d acqua può evaporare del tutto e Quando la temperatura è sotto zero, l acqua solidifica e diventa ghiaccio. e I vetri si appannano se il sole li riscalda. f Il ghiaccio è trasparente. f Il mare evapora continuamente. g Talvolta sulla strada si formano lastre di ghiaccio. g Le nuvole sono formate dai fumi di fabbriche. h L acqua del mare non ha mai una temperatura inferiore a zero gradi. h Vicino ai fiumi e ai laghi c è più vapore acqueo 29

30 NEL DISEGNO SONO RAPPRESENTATE LE TRASFORMAZIONI DELL ACQUA. SCRIVI NEI RIQUADRI, VICINO AD OGNI TRASFORMAZIONE, IL NUMERO CORRISPONDENTE E POI UNISCI I NUMERI CON FRECCE 1. Il calore del sole fa evaporare l acqua. 2. Il vapore acqueo sale nell atmosfera. 3. Il vapore acqueo si condensa e forma le nuvole. 4. Dalle nuvole scendono le precipitazioni atmosferiche (pioggia, neve, ) 5. L acqua cade nei fiumi, nei mari, sul terreno, Come sono disposte le frecce? Perché? 30

31 CICLO CASALINGO CONDENSAZIONE SOLIDIFICAZIONE FUSIONE EVAPORAZIONE ACQUA 31

32 1. Il fornello è il. 2. L acqua nel pentolino è il. 3. Il coperchio è. 4. Le goccioline sono. 5. Il congelatore è. 6. Il cubetto di ghiaccio è. 7. L acqua nel bicchiere è. 32

33 DIVERSI TIPI D ACQUA ESPERIMENTO OCCORRENTE: - acqua di torrente - acqua di pozzanghera - acqua di fiume - acqua di lago - acqua di mare - acqua piovana - acqua di rubinetto - 7 contenitori trasparenti SVOLGIMENTO: Abbiamo versato l acqua nei sette contenitori e l abbiamo agitata. ACQUA DI PRIMA DOPO È UNA torrente SOSPENSIONE pozzanghera fiume lago mare piovana rubinetto CONSTATAZIONE: Ad eccezione dell acqua piovana e di quella di rubinetto, gli altri tipi di acqua non sono puri, ma contengono sostanze diverse. 33

34 CONCLUSIONE: L acqua non è tutta uguale. L acqua piovana e quella di rubinetto sono soluzioni; le altre sono sospensioni. PROVIAMO A REALIZZARE SOLUZIONI E SOSPENSIONI: SOLUZIONI SOSPENSIONI acqua e sale acqua e caffè acqua e zucchero acqua e sabbia 34

35 ACQUA PIOVANA E ACQUA POTABILE (DI RUBINETTO) SONO UGUALI? Secondo noi sì, perché ieri all acquedotto comunale ci hanno spiegato che le sorgenti si formano con l acqua piovana. ESPERIMENTO Per verificare la nostra ipotesi abbiamo deciso di fare tre prove, utilizzando solo i nostri sensi: - olfatto: confrontiamo l odore dei due tipi d acqua - vista: osserviamo al microscopio una goccia dei due diversi tipi - gusto: confrontiamo il sapore dei due tipi d acqua OCCORRENTE: - acqua piovana pulita - acqua potabile dal rubinetto - bicchieri - vetrini - microscopio - contenitori trasparenti SVOLGIMENTO: Annusiamo, assaggiamo e osserviamo i due tipi d acqua. CONSTATAZIONE: Annusando non abbiamo notato alcuna differenza. Al gusto abbiamo constatato che l acqua piovana è più insipida. Al microscopio non abbiamo rilevato differenze notevoli. CONCLUSIONE: Contrariamente a quello che pensavamo, i due tipi d acqua non sono identici. Nell acqua di rubinetto ci deve essere qualcosa che nella piovana manca 35

36 A CHE COSA È DOVUTA LA DIFFERENZA DI SAPORE? Se la facciamo evaporare, quello che c è nell acqua di rubinetto dovrebbe restare. ESPERIMENTO OCCORRENTE: - 2 vetrini - acqua potabile (di rubinetto) - fornello ad alcool - acqua piovana - contagocce - pinzette SVOLGIMENTO: Abbiamo preparato due vetrini con alcune gocce dei due diversi tipi di acqua. Tenendoli con la pinzetta li abbiamo posti sopra la fiamma del fornello finché l acqua è evaporata. CONSTATAZIONE: Sul vetrino dell acqua di rubinetto è rimasto un alone biancastro; il vetrino con l acqua piovana è rimasto perfettamente trasparente e pulito. CONCLUSIONE: L acqua potabile contiene sicuramente sostanze che nell acqua piovana non ci sono. PRIMA DOPO OSSERVAZIONI PIOVANA POTABILE 36

37 ACQUA DURA E ACQUA DOLCE La sottile pellicola di incrostazione biancastra presente sul vetrino dopo l evaporazione dell acqua potabile è costituita da SALI MINERALI. Come mai l acqua potabile contiene sali minerali? L acqua piovana che penetra nel terreno scorre su rocce tenere come il CALCARE e l ARENARIA. Essa scioglie in parte queste rocce (ricordi le SOLUZIONI?) e, quando raggiunge i fiumi, il mare o gli acquedotti contiene questi sali minerali. L acqua che contiene molti sali minerali viene detta ACQUA DURA. Non sempre l acqua del rubinetto è dura: nelle zone dove l acqua scorre su rocce dure, essa scioglie solo una piccola quantità di roccia e quindi porta con sé solo pochi sali minerali. L acqua che contiene pochi sali minerali viene detta ACQUA DOLCE. L acqua piovana, che non è passata attraverso il terreno, è acqua dolce, come pure la rugiada. rugiada 37

38 L ACQUA POTABILE CONTIENE SALI MINERALI? L ACQUA PIOVANA CONTIENE SALI MINERALI? II ESPERIMENTO OCCORRENTE: - pentolino - acqua potabile - fornello - vetrini - acqua piovana - contagocce SVOLGIMENTO: Abbiamo messo acqua potabile nel pentolino e l abbiamo portato ad ebollizione; si è creato vapore acqueo. Abbiamo raccolto e messo sui vetrini una goccia di vapore acqueo dal coperchio e una goccia d acqua dal pentolino. Abbiamo seguito il medesimo procedimento con l acqua piovana. Abbiamo fatto evaporare le gocce. CONSTATAZIONE: I vetrini con le gocce d acqua piovana sono puliti. Il vetrino con le gocce d acqua potabile ha un alone biancastro evidente. Il vetrino con le gocce di acqua potabile evaporata e raccolta dal coperchio ha un alone molto lieve. CONCLUSIONE: La poca acqua potabile rimasta nel pentolino dopo l evaporazione contiene molti sali minerali. L acqua piovana non ne contiene. 38

39 OSSERVIAMO LE ETICHETTE DI ACQUE MINERALI 39

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42 A CHE COSA SERVONO QUESTI SALI? Nella nostra alimentazione quotidiana, affinché la dieta sia equilibrata, devono essere presenti piccole quantità di sali minerali. Nei comuni alimenti sono presenti, sotto forma di sali minerali, circa quindici elementi indispensabili alla nostra corretta alimentazione e alla nostra salute: fra essi calcio, ferro, sodio, potassio, fosforo, magnesio, iodio, cloro L assenza o la carenza di questi sali causano malattie. Il calcio è depositato è depositato soprattutto nelle ossa e nei denti ed è indispensabile per il normale processo di coagulazione del sangue. Uno dei principali alimenti ricchi di calcio è il latte. Il ferro è un elemento indispensabile al sangue, poiché si trova nell emoglobina, il pigmento dei globuli rossi. Alimenti ricchi di ferro sono la carne, il tuorlo d uovo, gli ortaggi. Attraverso il sudore il corpo elimina una grande quantità di sali minerali. Per questo nei climi caldi o durante lavori molto faticosi avviene una perdita di sali più accentuata. Ecco perché in queste condizioni è necessario bere molta acqua per reintegrare la perdita dei sali. 42

43 MAGIE SULL ACQUA COME MAI, IN UN CONTENITORE COLMO, LA SUPERFICIE DEL LIQUIDO È CURVA MA IL LIQUIDO NON ESCE? ESPERIMENTO OCCORRENTE: - acqua - ago - bicchieri - limatura di ferro SVOLGIMENTO: Abbiamo cercato di far galleggiare un ago e della limatura di ferro sulla superficie dell acqua di un bicchiere. Entrambi sono andati a fondo. Abbiamo provato a ripetere l esperimento adagiando ago e limatura su un pezzetto di carta da giornale (assorbente). CONSTATAZIONE: L acqua e la limatura di ferro galleggiano anche quando la carta va a fondo. Fase iniziale Fase finale 43

44 PROSEGUIAMO: La maestra versa alcune gocce d olio ( o di detersivo liquido) vicino all ago e alla limatura di ferro. CONSTATAZIONE: Ago e limatura affondano! Completa la tabella con disegni e osservazioni: VARIABILI AGO LIMATURA DI FERRO SENZA OLIO CON OLIO L ago resta a galla... CONCLUSIONE: La superficie dell acqua è costituita da una pellicola sulla quale l ago e la limatura di ferro, se collocati con attenzione e delicatezza, riescono a galleggiare. L olio ha rotto la pellicola della superficie e ha fatto affondare sia l ago che la limatura. La pellicola dei liquidi si chiama TENSIONE SUPERFICIALE. 44

45 LA TENSIONE SUPERFICIALE DEI LIQUIDI Ti è mai capitato di osservare degli insetti camminare sulla superficie dell acqua di uno stagno o di una pozzanghera? Non solo non affondano, ma non si bagnano nemmeno, perché la superficie dell acqua si comporta come se vi fosse una leggerissima pellicola che li sostiene. Si possono vedere dei lievi avvallamenti nei punti in cui le zampe dell insetto poggiano sulla superficie. idrometra o gerride zanzare Le bolle di sapone, le piccole gocce d acqua che escono dal rubinetto, le gocce di pioggia o di rugiada hanno la forma rotondeggiante: sono tenute insieme dalla tensione superficiale. rugiada pioggia Le molecole superficiali dell acqua sono legate più fortemente di quelle sottostanti e formano una specie di pelle. La tensione superficiale è una caratteristica di tutti i liquidi. 45

46 PERCHÉ L OLIO HA FATTO AFFONDARE L AGO? Le molecole superficiali sono legate tra loro in modo più forte rispetto alle molecole sottostanti. L olio (o il detersivo liquido) ha spezzato i legami tra le molecole superficiali. In questo modo è mancata la tensione superficiale che sorreggeva l ago o la limatura. Possiamo ripetere l esperimento anche con una monetina. CURIOSITÀ Siamo riusciti a mettere 26 gocce d acqua su una monetina da un centesimo, formando una cupola sempre più grande, grazie alla tensione superficiale: 46

47 CHI E COME ASSORBE L ACQUA ESPERIMENTO OCCORRENTE: - 1 mattone - stoffa - 1 gesso da lavagna - carta assorbente - 1 zolletta di zucchero - carta - 1 spugna - acqua - cartoncino - colore SVOLGIMENTO: Abbiamo immerso parzialmente ogni materiale nella bacinella d acqua (colorata in precedenza per renderla visibile). Abbiamo atteso alcuni minuti prima di osservare i cambiamenti: MATERIALE COMPORTAMENTO DELL ACQUA mattone Risale lungo tutto il mattone gesso da lavagna Risale lungo tutto il gesso zolletta di zucchero Risale lungo tutta la zolletta spugna Risale lungo tutta la spugna cartoncino Risale lungo tutto il cartoncino stoffa Risale lungo tutta la stoffa 47

48 carta assorbente Risale lungo tutta la carta assorbente carta Risale lungo tutta la carta CONSTATAZIONE: Il liquido colorato risale, in verticale, lungo i diversi materiali. CONCLUSIONE: La caratteristica dei liquidi di risalire attraverso pareti strette (fra spazi sottili come capelli) è detta PRINCIPIO DI CAPILLARITÀ DEI LIQUIDI. 48

49 QUIZ Sareste capaci di rovesciare la bottiglia a testa in giù senza far uscire nemmeno una goccia d acqua? Ipotesi I VASI COMUNICANTI I ESPERIMENTO OCCORRENTE: - tubi di gomma flessibile - colla caldo - bottiglie in plastica - acqua SVOLGIMENTO: Dopo averla riempita e aver fissato con la colla a caldo il tubo al tappo forato. abbiamo tagliato il fondo alla bottiglia. L abbiamo capovolta e abbiamo provato a sollevare gradualmente verso l alto il tubo di gomma. CONSTATAZIONE: L acqua esce dalla bottiglia solamente fino a quando l imboccatura del tubo è più bassa del livello dell acqua nella bottiglia. Per impedire l uscita basta sollevare il tubo sopra il livello dell acqua nella bottiglia. CONCLUSIONE: L acqua contenuta in recipienti comunicanti si mantiene al medesimo livello. Questa legge fisica è detta PRINCIPIO DEI VASI COMUNICANTI. 49

50 I VASI COMUNICANTI II ESPERIMENTO OCCORRENTE: - imbuto - strumento vasi comunicanti - tubo di gomma flessibile - acqua SVOLGIMENTO: Con l imbuto e il tubo di gomma abbiamo costruito un modellino di vasi comunicanti. Abbiamo versato acqua nell imbuto. Abbiamo sollevato e abbassato il tubo per verificare il principio dei vasi comunicanti. Abbiamo ripetuto la prova con lo strumento apposito. CONSTATAZIONE: In tutti i casi il livello dell acqua si mantiene identico nei diversi contenitori comunicanti tra loro. 50

51 COSTRUIAMO UNA FONTANA CON ZAMPILLO OCCORRENTE: - 2 recipienti in plastica - colla a caldo - 1 tubo flessibile - acqua e una bacinella per evitare allagamenti in classe! 51

52 ORA PENSA TU 1. Disegna il livello dell acqua nei contenitori: 2. Perché questa vasca non funziona? Se tu fossi l idraulico, cosa faresti? 3. Come mai l acqua zampilla dal pozzo? 52

53 4. Da dove arriverà, secondo te, l acqua? Completa col disegno. QUIZ Da quale botte il vino uscirà con più forza secondo te? Scrivi qui la tua ipotesi: 53

54 LA PRESSIONE DELL ACQUA I ESPERIMENTO OCCORRENTE: - bottiglia in plastica - punteruolo - acqua SVOLGIMENTO: Abbiamo praticato nella bottiglia 3 fori dello stesso diametro ad altezze diverse. Abbiamo versato rapidamente acqua nella bottiglia, l abbiamo posta in piedi e abbiamo osservato cosa accadeva. CONSTATAZIONE: L acqua esce zampillando dai tre fori in modi diversi. Lo zampillo più potente e più lungo corrisponde al foro praticato più in basso. CONCLUSIONE: L acqua ha una forza, che si chiama PRESSIONE, che dipende dall altezza della colonna d acqua. 54

55 LA PRESSIONE DELL ACQUA II ESPERIMENTO OCCORRENTE: - 3 recipienti di forma diversa - punteruolo - acqua SVOLGIMENTO: Abbiamo praticato un foro dello stesso diametro, alla stessa altezza in ogni contenitore. Abbiamo tenuto i fori tappati con le dita e abbiamo versato in ciascun contenitore la stessa quantità d acqua. Abbiamo liberato contemporaneamente i tre fori. CONSTATAZIONE: Lo zampillo più lungo e potente corrisponde al contenitore più alto e stretto. CONCLUSIONE: La potenza della pressione, cioè la forza con cui il liquido fuoriesce, dipende dall altezza della colonna d acqua, non dalla sua quantità. 55

56 LE DUE DIGHE L ingegnere Rossi ha progettato la diga A, l ingegnere Bianchi la diga B. Secondo te, quale tra i due ha progettato la diga più forte e resistente alla pressione dell acqua? Perché? A B 56

57 COME È FATTO UN ACQUEDOTTO Il bacino di raccolta è un lago artificiale che può essere superficiale o sotterraneo. Ha la funzione di raccogliere le acque. Gli impianti di pompaggio sono costituiti dalle pompe che aspirano l acqua. Hanno la funzione di pompare le acque raccolte in posizioni più basse rispetto ai bacini di raccolta. La vasca di sedimentazione è una vasca intermedia, dove l acqua rimane ferma. Ha la funzione di permettere la sedimentazione di eventuali materiali grossolani presenti nell acqua. 57

58 Lo strato filtrante è composto da una serie di filtri attraverso i quali passa l acqua. Può essere composto da strati di sabbia e ghiaia oppure da filtri di carbone naturale. Nell impianto di depurazione vengono neutralizzati i batteri. Comunemente viene aggiunto cloro. Il serbatoio è la vasca dove viene conservata l acqua pronta per essere utilizzata. Può essere aerea o sotterranea. Da qui partono le tubazioni che raggiungono le singole case. L acqua proveniente dal serbatoio, attraverso le tubazioni. Viene utilizzata per l alimentazione, la pulizia, le attività industriali, agricole e artigianali. decantazione filtraggio 58

59 VISITIAMO IL NOSTRO ACQUEDOTTO 59

60 COSTRUIAMO UN ACQUEDOTTO 60