Koka vatten
Arbeta med experimentet i fysikundervisningen
Om den inbäddade hemsidan inte fungerar - klicka här
Vatten kokar vid lägre temperatur än 100 grader Celsius om lufttrycket är lägre än normalt. Med en vanlig vakuumpump för vinflaskor kan man sänka trycket tillräckligt för att varmt vatten (ungefär 55 grader) från kranen i köket ska börja koka.
Vad händer i försöket?
Fyll flaskan med så varmt vatten som möjligt från kranen. Fyll ganska högt upp i flaskan, ungefär till den punkt där flaskan börjar smalna av, annars blir det svårt att få försöket att fungera.
När man pumpar sjunker trycket i flaskan och vattnet börjar koka även om det fortfarande bara är ca 50 grader varmt. Man kan försäkra sig om att vattnet inte är "kokhett" genom att känna på flaskan eller på vattnet.
Lite mer detaljer: när man pumpar sjunker trycket i flaskan och gaser som är lösta i vattnet frigörs (det kommer en sky av bubblor). Efter några drags pumpande är nästan all luft ute och gasen ovanför vattenytan är mest vattenånga (notera att den är genomskinlig!) Lägg också märke till att kokningen är som intensivast precis då man drar upp pumpen - just då är volymen ovanför vätskeytan som störst och trycket som lägst.
När kokningen är igång, och man slutar pumpa, upphör kokningen efter en stund. Kokningen tillför vattenånga i flaskan och trycket blir så högt att kokningen avstannar.
Genom att lägga en kall och våt servett runt flaskhalsen kan man få kokningen att komma igång igen. Konstigt? Den kalla servetten ger upphov till två effekter: 1) vattenånga kondenseras på den kalla flaskväggen och ångans tryck minskar eftersom det är färre vattenmolekyler i gasfas. 2) vattenmolekylerna i gasfas kyls av något och rör sig långsammare. Färre och långsammare molekyler innebär lägre tryck och därmed lägre koktemperatur - vattnet kokar igen!
Arbeta med experimentet i fysikundervisningen
Möjliga kunskapsmål
- Vatten inte alltid är 100 grader då det kokar
- Kokningen startar vid olika temperaturer beroende på vad trycket är
- Vattnets fasövergångar - kokning, kondensation
- Lufttrycket sjunker med höjd över havet
- I relation till kylfällan - vattenångans tryck beror på temperatur och på hur många vattenmolekyler gasen innehåller.
Huvudpoängen med försöket är att man kan göra elevaktivitet av något som vanligtvis är ett demonstrationsexperiment.
En relativt vanlig missuppfattning är att syrgas och vätgas bildas när vatten kokar. Det finna flera undersökningar om elevers uppfattningar om materians uppbyggnad, som i vid mening behandlar både t.ex. atombegreppet och materians olika faser. En sådan underökning är Materians uppbyggnad (PDF, 165 kB), utförd inom Nordlab-projektet.
Mer information
I vår frågelåda finns många frågor och svar om kokande vatten, här kommer några som vi tycker är nära knutna till experimentet.
När kokar vatten på Mount Everest topp?
Vad är skillnaden mellan kokning och avdunstning - läs här, här eller här!
Vad händer med vatten i vakuum - läs här och här.
För fler frågor och svar, sök i frågelådan på fraserna "kokning" eller "kokande vatten".
Material
Du behöver även en vakuumpump för vinflaskor med tillhörande kork. Dessa kan köpas hos Duka eller Cervera m.fl. men också på några nätsajter, t.ex. Lyckas med mat.