משימה 2 - שאלת חקר שאלות משנה ורקע

מבוא לניסוי -  

דנו בכיתה על נקודת הרתיחה של המים ואז שאלנו את עצמנו - האם גובה פני הים יכול להשפיע על נקודת רתיחה ? אנו יודעים כי נקודת הרתיחה של מים בגובה פני הים היא 100 מעלות צלזיוס ורצינו לבדוק זאת הלכה למעשה. בחרנו שלושה אזורים גאוגרפיים בהם נערוך את הניסוי ים המלח (גובה 430 מטרים מתחת לפני הים), ראש העין (גובה 50 מטרים מעל פני הים) וירושלים (גובה 754 מטרים מעל פני הים). בחרנו לערוך את הניסוי במים מינרליים וגם במים מזוקקים שההבדל ביניהם הוא בהרכב המים מכוון שרצינו לוודא כי השינוי הוא עקבי ותקף על חומרים שונים. הלחץ שמפעיל האוויר מהקצה העליון של האטמוספרה ועד גובה פני הקרקע נקרא לחץ האטמוספרי.

החקר -

שאלת החקר- מהי השפעת גובה פני הים (לחץ אוויר) על טמפרטורת הרתיחה של מים ?

נושא החקר-  פיזיקה, גובה פני המים והשפעתו על מים

המשתנה המושפע- טמפרטורת הרתיחה של מים ומים מזוקקים

המשתנה המשפיע- גובה פני המים( לחץ האוויר)

ביצוע הניסוי- נסיעה אל המקומות השונים אחד מן השני במיקום הגאוגרפי שלהם ועריכת הניסוי בכל אחד מן המקומות השונים.

שאלות משנה לביצוע החקר: 

* מהו לחץ אוויר ? - 

 כדי להבין מהו לחץ האוויר , דמיינו כאילו על כל יחידת שטח של 1 סמ"ר 1 ) ס"מ רבוע ) בכדור הארץ קיים  עמוד של אוויר , שבסיסו בפני השטח וראשו בפסגת האטמוספרה , ומשקלו יוצר לחץ על פני השטח . ככל ש"עמוד האוויר" גבוה יותר כן הלחץ שהוא יוצר על יחידת השטח שמתחתיו גדול יותר . מכאן אפשר להבין כי לחץ האוויר יורד עם העלייה בגובה : בפסגות ההרים לחץ האוויר נמוך מלחץ האוויר בגובה פני הים.

*מה גובה פני הים בירושלים ? 

 754 מטרים מעל פני הים 

*מה גובה פני הים בים המלח ?
 430 מטרים מתחת לפני הים

* איך אפשר למדוד לחץ אוויר ? 

את לחץ האוויר מודדים במכשיר הנקרא ברומטר * ומקובל לבטא אותם ב2- סוגים של יחידות מידה : (בר , או מיליבר  ( אלפית הבר  ( פסקל *100,000 ) פסקל 1 = בר ) או (הקטופסקל * 100  פסקל 1 = מיליבר) . 

*האם גובה פני הים משפיע על לחץ האוויר ? 

כן, מקום יותר נמוך מבחינת גובה הוא מקום בעל לחץ אוויר גבוה יותר

*האם לחץ האוויר משפיע על אקלים? 

ללחץ האוויר יש השפעה על היווצרותם של תנאי האקלים ושל תופעות מזג האוויר ברחבי כדור הארץ ההבדל בלחץ האוויר בין אזורים שונים , הוא זה שיוצר את הרוחות - הרוח נעה מאזור של לחץ גבוה לאזור של לחץ נמוך . תנאי לחץ האוויר משפיעים גם על היווצרות משקעים לחץ אוויר נמוך הוא תנאי לירידת משקעים , ואילו באזורים של לחץ אוויר גבוה לא יורדים משקעים

*מהי נקודת רתיחה? 
נקודת רתיחה היא הטמפרטורה שבה לחץ אדים של חומר נוזלי כלשהו משתווה ללחץ האטמוספירי שמופעל עליו, ובכך הופך החומר מנוזל לגז.

*מהם מים מזוקקים ?
הם מים שעברו תהליך זיקוק: ניקוי מחלקיקים, מינרלים ומלחים.

*מהו גובה פני הים בראש העין ?
50 מטרים מעל פני הים

*מהי נקודת הרתיחה של מים? 
  100°C

דוח ניסוי : 

שאלת החקר -  מהי השפעת גובה פני הים (לחץ אוויר) על טמפרטורת הרתיחה של מים ?

השערה - ככל שגובה פני הים עולה ב- 400 מטר ככה טמפרטורת הרתיחה של המים יורדת ב - 5 מעלות צלזיוס, וככל שגובה פני הים יורד ב - 400 מטר ככה טמפרטורת הרתיחה של המים עולה ב - 5 מעלות צלזיוס. 

כלים וחומרים- מים מזוקקים ומים בכמות שווה, גזייה, מד טמפ', משורה פינג'ן מצית בקבוק מים 

מהלך הניסוי -  לקחנו מים מינרליים ומדדנו מהם 100 מ"ל בעזרת המשורה. העברנו את המים לפינג'ן ובדקנו מה הטמפרטורה ההתחלתית שלהם. לאחר מכן הדלקנו את הגזייה עם המצית והנחנו את הפינג'ן על הגזייה כאשר מד הטמפרטורה בתוכו. וכל שלושים שניות מדדנו את הטמפרטורה של המים עד שהיא התייצבה ולא השתנתה במשך 3 מדידות לפחות. חזרנו על אותה הפעולה עם מים מזוקקים בים המלח בירושלים ובראש העין.

תוצאות - 

מסקנות - 
ככל שגובה פני הים עולה ב- 400 מטר ככה טמפרטורת הרתיחה של המים יורדת ב - 2 מעלות צלזיוס,   וככל שגובה פני הים יורד ב - 400 מטר ככה טמפרטורת הרתיחה של המים עולה ב - 2 מעלות צלזיוס. 

אימות השערה - 
השערתנו הייתה נכונה חלקית מפני שצדקנו כשאמרנו שהגובה עולה טמפרטורת הרתיחה יורדת אך טעותנו הייתה במספר המדויק של המעלות שבו היא יורדת ואותו דבר להפך. 

ביבליוגרפיה - 

מטח - לחץ אוויר
ברומטר

גאוגרפיה של ארץ ישראל