หน้าหลัก » Blogs » ชั้นเรียนประถม – ประสมศาสตร์ประสานศิลป์ STEM ตอนที่ 96 – น้ำแข็งกับน้ำแข็งแห้ง (1)

สารบัญ

บทความที่เกี่ยวข้อง


น้ำแข็งกับน้ำแข็งแห้ง

เด็กๆ คงได้เคยได้ยินผู้ใหญ่พูดถึง “น้ำแข็งแห้ง” (Dry ice) ว่า เป็นสิ่งที่รักษาความเย็นได้มากว่าน้ำแข็งที่ทำจากน้ำ และอาจเคยไปงานสังสรรค์ (Party) ที่มีคนใช้น้ำแข็งแห้งทำหมอกล่องลอย (Floating fog) เพื่อสร้างบรรยากาศน่าสะพรึงกลัว (Eerie atmosphere)

เด็กๆ จะได้โอกาสสืบค้น (Investigate) ความแตกต่างระหว่างน้ำแข็งธรรมดากับน้ำแข็งแห้ง ด้วยการทดลองต่อไปนี้ และตอบคำถามว่า อะไรคือความแห้งของน้ำแข็งแห้ง? แล้วน้ำแข็งทุกชนิดจะเปียกแฉะเมื่อมันเริ่มละลาย (Melt) หรือไม่?

วัสดุที่จำเป็นต่อการทดลอง ได้แก่ น้ำแข็งแห้ง 1 ถุง ถุงมือหุ้มด้วยฉนวน (Insulated glove) สำหรับรับมือ (Handle) กับน้ำแข็งแห้ง ภาชนะ (Container) ที่จะใส่น้ำแข็งแห้ง ชามเล็ก 2 ใบ ช้อน น้ำแข็ง 2 – 3 ก้อน (Cube) จากตู้แช่เข็ง (Freezer) ในตู้เย็น และ ลูกโป่ง 2 ลูกต่างสีกัน

ขั้นตอนปฏิบัติ (Procedure) เริ่มต้นด้วยการบอกให้เด็กใส่น้ำแข็งก้อนจากตู้แช่แข็งในชามใบหนึ่ง แล้วช่วยเด็กในการใช้ถุงมือหุ้มฉนวนเพื่อวางน้ำแข็งแห้งลงในภาชนะ แต่ต้องเตือน (Caution) เด็กให้ใช้ถุงมือหุ้มด้วยฉนวนเสมอในการรับมือกับน้ำแข็งแห้ง แล้วให้เด็กวางชิ้นเล็กๆ (Small hunk) ของน้ำแข็งแห้งในชามอีกใบหนึ่ง

คงต้องให้เด็กคอยสักพักหนึ่งจนกว่าน้ำแข็งจากตู้แช่แข็งจะเริ่มละลายในชาม แล้วตรวจสอบน้ำแข็งแห้งในอีกชามใบหนึ่ง ถามเด็กว่า สังเกตเห็นอะไรไหม? เมื่อรอคอยยาวนานพอสมควร เด็กจะสังเกตเห็นน้ำแข็งจากตู้แช่ที่ละลายไปหมดสิ้น (Totally melt) เหลือสภาพเป็นน้ำในชาม

ใช้ถุงมือหุ้มด้วยฉนวนอีกครั้ง คราวนี้ยืด (Stretch) คอ (Neck) ของลูกโป่งที่เปิดออก จากนั้นให้เด็กใช้ช้อนในการช้อนขึ้น (Scoop up) ซึ่งน้ำแข็งแห้งบางชิ้น แล้วใส่ลงไปในปากที่เปิดออกของลูกโป่งใบหนึ่ง ผูกปากลูกโป่งให้ปิดลงวางบนเคาน์เตอร์ (Counter)

ให้เด็กใส่น้ำแข็งก้อนจากตู้แช่แข็งลงในปากที่เปิดออกของลูกโป่งอีกใบหนึ่งที่ต่างสีกัน ผูกปากลูกโป่งให้ปิดลง แล้ววางบนเคาน์เตอร์ใกล้ๆ ลูกโป่งที่มีน้ำแข็งแห้ง ให้เด็กรอคอยสักพัก จนกว่าน้ำแข็งจากตู้แช่แข็งจะเริ่มละลาย แล้วตรวจสอบดูว่าน้ำแข็งในแต่ละลูกโป่ง แตกต่างกันอย่างไร? น้ำแข็งทั้งสองยังคงมีขนาดเท่าตอนเริ่มปิดปากแล้ววางลงบอนเคาน์เตอร์หรือไม่?

เด็กจะพบว่า ชามที่ใส่ก้อนน้ำแข็งจากตู้แช่แข็ง จะกลายเป็นน้ำ ในขณะที่อีกชามหนึ่งจะว่างเปล่า (Empty)! น้ำแข็งแห้งหายไปไหน? มันระเหย (Evaporate) ไปหรือ? คำตอบที่ถูกต้องก็คือ มันระเหิดไป (Sublime)

แหล่งข้อมูล:

  1. Sawah, Rihab and Anthony Clark. (2015). The Everything STEM Handbook – Help Your Child Learn and Succeed in the Fields of Science, Technology, Engineering, and Math. Avon, MA: Adams Media.
  2. Dry ice - https://en.wikipedia.org/wiki/Dry_ice. [2018, April 26].

สมาชิกที่ใช้งานอยู่ขณะนี้ คน