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Wie baut man eine Lavalampe?

Wie baut man eine Lavalampe? published on

Materialien

  • Wasser, Speiseöl,
  • Brausetabletten, Trinkglas,
  • rote oder blaue Tinte bzw. Lebensmittelfarbe

ACHTUNG!
Auch, wenn das Gemisch gut riecht, sollte man das Wasser/Öl Gemisch besser NICHT trinken.

Versuchsdurchführung
Lara-Wie_baut_man_sich_eine_LavalampeEine richtige Lavalampe können wir natürlich nicht bauen. Dies wäre zu gefährlich. Deshalb bauen wir etwas, dass so ähnlich, wie eine Lavalampe funktioniert.

Fülle ein Trinkglas zu einem Drittel mit Wasser. Färbe das Wasser mit Tinte oder Lebensmittelfarbe ein. Darüber füllst du das Glas nun vorsichtig mit Speiseöl auf. Teile eine Brausetablette in 4 oder mehr Teile und wirf ein Stück davon in die Wasser/Öl Mischung.

Was passiert?
Zunächst einmal siehst du, dass sich die Wasser/Öl Mischung nicht miteinander mischt. Das farbige Wasser ist unten und das Öl schwimmt darüber.
Wenn du die Brausetablette in das Wasser wirfst, dann löst sie sich auf. Dabei steigen Gasblasen an die Oberfläche. Dies geht so schnell, dass diese gefärbtes Wasser mit nach oben „reißen“. An der Oberfläche platzen die Blasen und das mitgerissene gefärbte Wasser sinkt in Tropfenform wieder nach unten.

Erklärung
Öl hat eine geringere Dichte als Wasser. Dichte ist der Zusammenhang zwischen dem Gewicht einer Sache und dem Raum, den es einnimmt. Du kannst ja einmal 1 Liter Öl und 1 Liter Wasser wiegen. Du wirst feststellen, dass das Öl leichter ist. Deshalb schwimmt Öl auf dem Wasser. Die Brausetablette, die aus Zitronensäure und einem Carbonat besteht, zersetzt sich im Wasser zu einem Salz und Kohlendioxid, welches übrigens auch im Mineralwasser für die Blubberblasen sorgt. Da Kohlendioxid leichter als Wasser/Öl ist, steigt es nach oben.

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Wie viel trinken Blumen?

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Materialien

  • 2 mit Wasser gefüllte Trinkgläser
  • Tinte oder Lebensmittelfarbe
  • Schere oder Messer
  • Weiße frische Schnittblumen (z.B. Gerbera)

Versuchsdurchführung
Paco-Wie_viel_trinken_BlumenGieße etwas rote Tinte oder Lebensmittelfarbe in das eine Wasserglas. Nun schneide den Stiel vom Ende an ca. 10-20 cm ein, so dass zwei Stängel entstehen. Stelle die eine Hälfte des Stängels in normales Wasser. Die andere Hälfte stellst Du in eingefärbtes Wasser. Du kannst auch auf das Spalten verzichten und eine Blume in normales Wasser und eine andere in gefärbtes Wasser stellen. Lass die Blumen für einige Zeit (mindestens 1 Stunde) in dem Wasser stehen.

Was passiert?
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Zusatzversuch
Stelle erneut eine Blume in ein Wasserglas. Nun gieße etwas Öl über das Wasser. Dies verhindert, dass das Wasser verdunstet. Nun beobachte über einige Tage hinweg, wie der Wasserspiegel absinkt (Du kannst Dir ja am ersten Tag mit einem Filzstift den Startpunkt markieren oder ein Maßband aus dem Nähkasten auf das Glas kleben).

Erklärung
Die Blüte der Blume mit dem gespaltenen Stängel färbt sich zur Hälfte mit der Farbe des gefärbten Wassers. Bei dem Zusatzversuch kannst Du sehen, wie viel Wasser die Blume pro Tag durch ihren Stängel trinkt.

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Wie funktioniert ein U-Boot?

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Materialien

  • 500 ml Plastikflasche
  • Strohhalm oder Aroma-Fläschchen
  • Wasser

Versuchsdurchführung
Umut-Wie_funktioniert_ein_U-BootBiege ein U aus einem Strohhalm. Drehe das U auf den Kopf, so dass die offenen Enden unten sind. Nun beschwere den Strohhalm mit Büroklammern und/oder Klebeband so weit, dass er gerade eben noch schwimmt. Fülle die Flasche bis oben hin mit Wasser und setze den Strohhalm-Taucher ins Wasser. Jetzt verschraube die Plastikflasche mit dem Deckel. Wenn Dir das zu kompliziert ist, kannst Du auch ein leeres Aroma-Fläschchen aus Glas nehmen. Leere sie aus und stelle sie mit der Öffnung nach unten in die Flasche und verschraube die Flasche mit dem Plastikdeckel.

Drücke die Flasche nun (mit beiden Händen) zusammen und schaue den Strohhalm genau an.

Was passiert?
Wenn Du die Flasche zusammendrückst, sollte der Taucher nach unten tauchen. Lockerst Du den Druck ein wenig, dann taucht der Taucher wieder auf.


Erklärung
Durch Druck auf die Flasche wird die Luft im Strohhalm zusammengedrückt. Dadurch dringt mehr Wasser in den Strohhalm ein. Der Strohhalm-Taucher wird schwerer und kann nicht mehr schwimmen. Er geht unter.

Das gleiche Prinzip benutzen U-Boote. Hier gibt es einen motorbetriebenen Zylinder (ähnlich wie bei einer Luftpumpe), der die Luft in einem Hohlkörper zusammendrückt.

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Wie viel Luft braucht eine Kerze zum Brennen?

Wie viel Luft braucht eine Kerze zum Brennen? published on

Materialien

  • 2 Unterteller, 2 Teelichter,
  • 2 verschieden große Gläser, Wasser

Du hast zwei verschieden große Gläser. Wenn Du sie über eine Kerze stülpst, wo geht die Kerzenflamme zuerst aus?

Was vermutest du?
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ACHTUNG!
Unbedingt feuerfeste Unterlage (z.B. Backblech) benutzen und Wasser zum Löschen bereithalten.

Versuchsdurchführung
Lara-Wie_viel_Luft_braucht_eine_Kerze_zum_BrennenStelle jeweils ein Teelicht auf einen Unterteller und zünde es an. Nun nimm in die eine Hand das große Glas und in die andere Hand das kleine Glas. Stülpe beide Gläser mit der Öffnung nach unten möglichst gleichzeitig über die Teelichter und stelle die Gläser dann auf dem Teller ab.

Was passiert?
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Zusatzversuch
Nimm die Gläser wieder vom Teller und zünde ein Teelicht erneut an.
Jetzt schütte etwas Wasser auf den Unterteller, so dass der Boden gerade bedeckt ist. Stülpe erneut ein Glas über die Kerze und stelle es ab.

Was passiert:
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Erklärung
Eine Kerze braucht nicht nur flüssiges Wachs und einen Docht zum Brennen, sondern zusätzlich auch noch Sauerstoff, der normalerweise in ausreichender Menge in der Luft enthalten ist. In dem kleinen Glas ist weniger Luft, als in dem großen Glas enthalten. Deshalb erlischt die Kerzenflamme in dem kleinen Glas schneller, weil der Sauerstoff schneller verbraucht ist. Bei dem Versuch mit dem Wasser gefüllten Unterteller wurde etwas Sauerstoff im Glas verbraucht. Es könnte nun von außen Luft nachströmen, was aber dadurch verhindert wird, da das Glas mit seinem Rand im Wasser steht. Somit wird stattdessen Wasser in das Glas gesogen. Zusätzlich kühlt die Luft nach Erlöschen der Flamme im Glas ab. Die kühlere Luft braucht weniger Platz als die wärmere, so dass sie sich zusammen zieht und noch mehr Wasser „reinsaugt“.

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Wetten, dass Du etwas in ein volles Glas Wasser werfen kannst?

Wetten, dass Du etwas in ein volles Glas Wasser werfen kannst? published on

Materialien

  • Trinkglas
  • Münzen
  • Wasser

Versuchsdurchführung
Umut-Wetten_dass_du_etwas_in_ein_volles_Glas_Wasser_werfen_kannstFülle ein Glas randvoll mit Wasser. Lass nun vorsichtig eine Münze nach der anderen in das Wasser gleiten. Am besten geht das, wenn Du sie in der Mitte des Glases hineingleiten lässt.

Wie viele Münzen passen hinein, bevor das Glas überläuft?
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Erklärung
Wasser möchte möglichst wenig Kontakt mit der Luft haben. Die Wassermoleküle halten sich fest zusammen und bilden eine Wasserhaut. Durch diese Haut kann das Wasser eine Halbkugel oberhalb des Glases bilden. Die Wasserhaut ist ziemlich stabil. Man kann eine Büroklammer darauf schwimmen lassen oder auch mit einem Holzstab hineinstechen, ohne dass die Haut „kaputt“ geht.

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Wetten, dass Du ein volles Glas Wasser auf den Kopf stellen kannst?

Wetten, dass Du ein volles Glas Wasser auf den Kopf stellen kannst? published on

Materialien

  • Trinkglas
  • Pappe (Bierdeckel oder Spielkarte)
  • Wasser

Versuchsdurchführung
Umut-Wetten_dass_du_ein_Glas_Wasser_auf_den_Kopf_stellen_kannstFülle ein Glas mit Wasser. Es muss nicht randvoll sein. Nun lege ein Stück Pappe (es muss etwas größer als die Glasöffnung sein) auf das Glas. Drehe das Glas auf den Kopf, halte dabei jedoch die Pappe gut fest. Nun sei mutig und lass die Pappe los.

Was passiert?
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Achtung!
Nicht zu lange auf dem Kopf stehen lassen. Wenn die Pappe sich voll Wasser saugt, dann wird sie undicht und das ganze Wasser läuft aus dem Glas heraus. Je breiter und flacher das Glas ist, umso besser funktioniert der Versuch.

Erklärung
Du wirst es nicht glauben, aber es ist die Luft (der Luftdruck), der von außen auf den Deckel drückt und dadurch diesen fest an das Glas presst. Ein Liter Luft wiegt etwas mehr als 1 Gramm. Weil die Erdatmosphäre bis zu 10000 km hoch ist, lastet die Luft mit ihrem Gewicht auf der Erde. Dies entspricht in etwa dem Gewicht einer 10m hohen Wassersäule. Falls Du das Glas komplett mit Wasser gefüllt hattest, so drückte nur die Luft auf den Bierdeckel. Solltest Du etwas Luft im Glas gehabt haben, wodurch beim Umdrehen etwas Wasser entwichen ist, dann hast Du sogar einen Unterdruck im Glas erzeugt, der noch zusätzlich den Bierdeckel andrückt.

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Ist in einem leeren Glas wirklich nichts?

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(Wie bringt man Gummibärchen das Tauchen bei, ohne dass sie nass werden?)

Geschichte
Paco und Lara streiten sich. Lara behauptet, dass Gummibärchen tauchen können, ohne nass zu werden. Paco glaubt ihr das nicht. Da kommt Umut hinzu und zusammen mit Umut schafft Paco es tatsächlich Gummibärchen das Tauchen beizubringen.

Materialien

  • 1x große durchsichtige Salatschüssel (½ mit Wasser gefüllt)
  • 2x Gläser (eines leer, das andere mit Wasser gefüllt)
  • 2x Gummibärchen
  • 1x Aluminiumgehäuse eines Teelichts
  • 1x Wattebausch oder Stoff zum Auslegen

Versuch 1
Lupe-Logo-HeaderEinleitende Frage: Was befindet sich in beiden Gläsern (voll, „leer“)?

Nimm das leere Glas und tauche es mit der Öffnung nach unten in das Wasser. Nach dem Herausziehen kannst Du Dich davon überzeugen, dass das Glas innen immer noch trocken ist. Tauche das Glas erneut in das Wasser. Jetzt wird jedoch das Glas, wenn es unter Wasser ist, leicht schräg gehalten.

Was passiert?
Es steigen Blasen (Luft) im Wasser nach oben.

Halte mal ein mit Wasser gefülltes Glas über die aufsteigenden Blasen.

Was passiert?
Die Luftblasen verdrängen das Wasser aus dem Glas. Am Ende ist die gesamte Luft aus Glas 1 in Glas 2.

Versuch 2
Umut-Können_Gummibärchen_tauchen_ohne_nass_zu_werdenLege etwas Küchenpapier oder einen Wattebausch in die Aluschale und lege dann die beiden Gummibärchen hinein. Weißt Du jetzt, wie die zwei Gummibärchen unter Wasser tauchen können, ohne nass zu werden? Lege das Boot vorsichtig auf die Wasseroberfläche. Stülpe das leere Glas über das Boot und drücke das Glas langsam auf den Boden der Schüssel. Hebe das Glas vorsichtig aus dem Wasser.

Erklärung
Das Glas ist nicht wirklich leer. In ihm befindet sich Luft. Wenn Du das Glas schräg hältst, siehst Du, wie Luftblasen aus dem Glas ins Wasser entweichen. Hältst Du das Glas gerade, dann kann keine Luft entweichen und Du drückst das Wasser gleichmäßig nach unten. Da das Aluschälchen auf dem Wasser schwimmt, wird es ebenfalls nach unten gedrückt, bis es den Boden der Schüssel berührt. Dein Gummibärchen ist trocken geblieben.

Weiterführende Informationen

Presse: Wie funktionieren Windeln?

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Evonik LogoMit FAVOR®-Superabsorbern experimentieren“ lautet der Titel der Broschüre, die zahlreiche Versuche für Nachwuchswissenschaftler bereit hält. Darüber hinaus wird der Evonik-Standort Krefeld porträtiert und die Entwicklung von Babywindeln gezeigt. Informationen über Praktika- und Ausbildungsplätze runden das Angebot ab. Die Broschüre kann über die Superabsorber-Homepage oder hier heruntergeladen werden.

Wie erkennt man alte Eier?

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Materialien

  • mehrere Eier (frische sowie alte)
  • 2 mit (warmem) Wasser gefüllte Gläser
  • Salz
  • 2 Unterteller

Versuch 1
Lupe-Logo-HeaderLege ein frisches und ein altes Ei in jeweils ein Wasserglas. Erkläre deine Beobachtung. Schlage beide Eier vorsichtig auf den Tellern auf und schaue sie dir genau an.

Versuch 2
Lege das frische Ei ins warme Wasser (es sinkt auf den Boden). Jetzt füge nach und nach Salz dem Wasser hinzu und rühre vorsichtig um. Was passiert ?

Erklärung
Je älter ein Ei ist, desto poröser wird seine Schale und gibt nach und nach Feuchtigkeit in Form von Wasserdampf ab. Dafür nimmt das Ei Luft auf, woraufhin eine ungleichmäßige Massenverteilung entsteht. Es entsteht eine Luftblase im Ei. Bei einem frischen Ei ist die Luftblase sehr klein. Dadurch hat das Ei eine größere Dichte als Wasser. Es sinkt zu Boden. Bei einem alten Ei ist die Luftblase sehr groß, was dazu führt, dass das Ei schwimmt. Durch das hinzu gegebene Salz, welches sich in dem Wasser gelöst hat, bekommt die Lösung nun eine höhere Dichte als das Hühnerei.

Übereinstimmend mit dem Archimedischen Gesetz, kann dieses nun ohne Probleme schwimmen. In der Natur kommt dieses Phänomen übrigens auch vor: Im Toten Meer in Israel. Dort ist die Salzkonzentration sogar so hoch, dass Menschen ohne eigene Schwimmbewegungen auf dem Wasser schwimmen, beziehungsweise liegen können.

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Warum klebt der Kleber nicht auf dem Etikettenpapier?

Warum klebt der Kleber nicht auf dem Etikettenpapier? published on

Materialien

  • ein Blatt Papier
  • ein Becher mit Wasser
  • Etikettenpapier
  • eine Pipette
  • eine Kerze
  • ein Stück Kreide

Versuch 1
etiketten1Tropfe etwas Wasser auf normales (Schreib)papier. Du wirst feststellen, dass die Tropfen sofort vom Papier aufgesaugt
werden.

Versuch 2
etiketten2Ziehe zunächst ein Etikett vom Etikettenpapier ab und tropfe mit der Pipette ein paar Wassertropfen auf die Stelle, wo vorher das Etikett war. Schau Dir genau an, was mit den Tropfen passiert! Du kannst die Tropfen auch mit der Pipette verschieben.
Was ist so besonderes am Etikettenpapier, dass das Wasser nicht in das Papier eindringt und wie kann man aus normalem Papier Etikettenpapier machen? **

Versuch 3
etiketten3Überlege, was man mit dem Papier machen könnte, damit es sich genauso wie das Etikettenpapier verhält. Vielleicht malst Du mal mit Kreide auf dem Papier und tropfst dann erneut ein paar Tropfen auf das Papier. Warum funktioniert das nicht? Du kannst auch eine Kerze nehmen, auf das Papier etwas Wachs rubbeln und dann erneut auf die Stelle ein paar Wassertropfen machen. Erst jetzt verhält sich das Papier genauso, wie das Etikettenpapier.

Erklärung
Die Kreide ist wasserlöslich. Deswegen funktioniert die Papierveredelung nicht mit Kreide. Kerzenwachs ist jedoch Wasser abweisend. Das Etikettenpapier ist auch mit einer Wasser (und Kleber) abweisenden Schicht beschichtet. Die Beschichtung ist etwa 1 µm dick und damit nur 1/5 so dick, wie ein menschliches Haar.

Weiterführende Informationen

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