Helsingin yliopisto
Jipolla on jo kovasti kevättä ikävä. Pakkanen pitää kuitenkin tiukasti lämpömittarin nesteen nollan alapuolella. Merirosvo päätti piristää Jipon mieltä ja teki hänelle kauniin jääkoristeen. Jääkoristetta tehdessä Merirosvo kuitenkin huomasi erikoisen ilmiön. Saatko sinä saman ilmiön esille kuin Merirsovo?
Kuvat: Linnea Töyrylä.
Tarvikkeet
tyhjä maitopurkki tai vastaava
vettä
elintarvikevärejä
pakkasta
Ohjeet
Täytä tyhjä maitopurkki vedellä. Värjää vesi voimakkaan väriseksi elintarvikevärillä.
Vinkki: Purkkiin voi värjätyn veden lisäksi laittaa esimerkiksi risuja, kukkia, käpyjä tai kuivia heiniä, jolloin ne jäätyvät kauniisti jääkoristeen sisään.
Vie täytetty purkki ulos pakkaseen tai muuhun kylmään paikkaan, jossa lämpötila on alle 0 astetta. Jäätymisessä kestää useampi tunti, joten purkki kannattaa laittaa illalla ulos, ja aamulla voi käydä katsomassa työn tuloksia. Osaatko arvata, miltä purkki näyttää aamulla?
Aamulla päästään tutkimaan mitä yön aikana on tapahtunut. Havaitsetko purkeissa jotain outoa? Merirosvon purkit olivat pullistuneet ja revenneet, vaikka purkkeihin ei oltu lisätty mitään yön aikana! Osaatko selittää, mistä ilmiö johtuu?
Mitä tapahtuu?
Olet ehkä kuullut jonkus sanovan kylmä supistaa, lämpö laajentaa. Tämä väittämä ei päde veden kanssa. Vesi on siis siitä erikoinen aine, että jäätyessään se ei tiivisty, vaan se laajenee. Tämä johtuu siitä, että jäätyessään veden molekyylit päätyvät säännölliseen järjestykseen, jolloin vesimolekyylien väliin jää enemmän tilaa. Nestemäisessä olomuodossa veden molekyylit liikkuvat koko ajan toistensa ohitse ja lomitse eli vesimolekyylit ovat melko lähekkäin. Nestemäinen vesi vie siis vähemmän tilaa.
Siksi purkeissa oleva vesi jäätyessään venyttää purkkeja ja ehkä jopa rikkoo ne. Kun purkissa oleva vesi on kokonaan jäätynyt, voi purkin poistaa repimällä jään ympäriltä. Purkista kuoriutuu kauniin värinen jääkoriste!
Käytetyn maitopurkin voi kuivattamisen jälkeen viedä pahvi/kartonkikeräykseen.
Perttu Lampinen, fysiikanopettajaopiskelija