Feuer, Erde, Wasser, Luft - vom Beobachten zur Erkenntnis

Transkript

1 Feuer, Erde, Wasser, Luft - vom Beobachten zur Erkenntnis Die Beobachtung ist die zielgerichtete, aufmerksame Wahrnehmung von Objekten, Phänomenen oder Vorgängen, gegebenenfalls unter Verwendung technischer Hilfsmittel. Im Gegensatz zu Messungen zielen Beobachtungen weniger auf quantitative Erfassung der Objekte als auf qualitative Daten. Beobachtungen werden in fast allen wissenschaftlichen und technischen Disziplinen gemacht. Beobachtungen sind die empirische Grundlage von Daten. Die wissenschaftliche Beobachtung soll objektiv und wiederholbar sein. Die Beobachtung als wissenschaftliche Methode ist von der naiven Alltagsbeobachtung zu unterscheiden: Die Alltagsbeobachtung ist tendenziell subjektiv und bedingt durch unmittelbare Bedürfnisse des Beobachters. Hingegen versucht die wissenschaftliche Beobachtung, systematisch und objektiv zu sein. Um diese Systematik zu erreichen, bedarf es eines Beobachtungsplanes und einer Organisation des Beobachtungsprozesses, in denen festlegt wird, 1. was von wem, wann und wo beobachtet wird, 2. wie das Beobachtete zu protokollieren ist, und 3. ob das Beobachtete und dann in welcher Form interpretiert wird. Unter Umständen sind die Beobachter intensiv zu schulen und vorzubereiten. Direkte oder indirekte Beobachtung Bei direkter Beobachtung wird der Beobachtungsgegenstand unmittelbar zu einem bestimmten Zeitpunkt erfasst. Bei indirekter Beobachtung wird nicht das Geschehen selbst erfasst, sondern nur dessen Spuren und Auswirkungen. Vermittelte oder unvermittelte Beobachtung Vermittelte Beobachtungen verwenden ein Aufzeichnungsgerät zur Speicherung und späteren Analyse des Beobachtungsinhaltes. Mögliches Problem der medienspezifischen Selektion, mögliche Veränderung der natürlichen Situation. Die unvermittelte Beobachtung nützt keine technischen Hilfsmittel bei der Beobachtung, es werden lediglich Notizen angefertigt, ggf. nachträglich. Ein mögliches Problem ergibt sich durch die selektive Wahrnehmung des Beobachters. (aus Wikipedia)

2 Das Versuchsprotokoll Allgemein 1. Vermutung - Was kann passieren? 2. Geräte - Was brauche ich dafür? 3. Versuchsanleitung - Wie führe ich den Versuch durch? 4. Durchführung 5. Ergebnis - Was ist passiert? 6. Anwendung - Wofür kann man es nutzen?

3 Versuch 1: Schattenwurf Zwei Lichtquellen (Kerzen, Teelichter, Glühbirnchen) eine weiße Fläche (Wand, Blatt Papier) einen Gegenstand, der Schatten spendet (Halloween- Teelichtkürbis) Unser Versuchsaufbau mit "Schattenspender" Kürbis und zwei Glühbirnchen ein dunkles Zimmer. Versuch 1: Wir stellen die eine Lichtquelle auf einen Tisch, die weiße Fläche sollte sich in 30-50cm Abstand davon befinden. Der Halloweenkürbis (oder jeder andere Gegenstand, es geht auch mit einer Tasse, einer Vase o.ä) wird zwischen der Lichtquelle und der weißen Fläche angeordnet. Wenn man nun den Abstand zwischen Kürbis und Lichtquelle verändert, dann verändert sich auch die Größe des Schattens. Je näher der Kürbis an der Lichtquelle, desto größer der Schatten. Versuch 2: Für den zweiten Versuch benötigen wir die zweite Lichtquelle. Zunächst stellen wir beide Lichtquellen nebeneinander, im gleichen Abstand zum Kürbis, auf. Wir lassen ca cm Abstand zwischen den Lichtquellen. Wir sehen nun zwei Schatten nebeneinander. Jede Lichtquelle erzeugt ihren eigenen Schatten. Wenn man nun den Abstand der Lichtquellen zueinander verändert, dann ändert sich auch der Abstand der zwei Schatten. Sind die Lichtquellen am dichtesten beieinander, dann ist der Abstand der Schatten auch am geringsten. Es gibt dabei noch einen interessanten Effekt: Bei Kleinerwerden des Abstandes der Lichtquellen bildet sich ein Bereich, indem sich die Schatten überlappen. In diesen sogenannten Kernschatten dringt weder das Licht der einen noch der anderen Lichtquelle. Deshalb ist dieser Bereich nochmals deutlich dunkler. Versuch 3: Wir benutzen wieder beide Lichtquellen. Eine Lichtquelle bleibt an ihrer Stelle stehen und mit der zweiten variieren wir den Abstand zum Kürbis. Wir beobachten, wie dunkel der Schatten dabei bleibt und wie sich seine Größe im Vergleich zum feststehenden Schatten ändert. Versuch 4: Wir stellen beide Lichtquellen hintereinander auf, so daß Lichtquelle 1, Lichtquelle 2 und der Kürbis auf einer Linie stehen. Versuch 1: Großer Abstand Lichtquelle - Kürbis: kleiner Schatten Versuch 1: Kleinerer Abstand Lichtquelle - Kürbis: mittelgroßer Schatten Versuch 1: Kleiner Abstand Lichtquelle - Kürbis: riesiger Schatten Versuch 2: Zwei Schatten Versuch 2: Lichtquellen nahe beieinander erzeugen einen Kernschatten Versuch 4: Lichtquellen und Kürbis stehen auf einer Linie

4 Versuch 2: Wasserdruck Ballon, Schlauch Trichter

5 Wir benötigen: einen Schlauch einen Trichter einen Luftballon Der Schlauch wird auf den Trichter gesteckt. eventuell Gummiringe. Ein Schlauchende wird an den Trichter "angeschlossen, der Luftballon kommt auf das andere Schlauchende. Sollte er nicht straff sitzen, dann einfach mit ein paar Gummiringen fixieren. Den Versuch führt man am besten im Freien durch, ansonsten kann es kleine Wasserpfützen im Haus geben. Wir füllen Wasser in den Trichter, und halten diesen in einer Höhe von höchsten 0.5-1m über der Erde. Wir beobachten den Ballon: Es wird etwas Wasser im Ballon ankommen, aber mehr passiert auch nicht. Wer erwartet hat, daß sich der Ballon prall mit Wasser füllt, der irrt. Sobald Wasser im Trichter stehen bleibt, beginnen wir, den Trichter anzuheben, der Ballon bleibt am Boden liegen. Den Trichter können wir so hoch wie möglich halten. Wenn alles klappt, dann füllt sich der Ballon mit Wasser. Verlagern wir das Schlauchende mit dem Trichter wieder nach unten, wird der Ballon wieder kleiner und das Wasser im Trichter steigt. Ursache für den sich füllenden Ballon ist der Wasserdruck, der mit größerem Abstand des Schlauchendes vom Boden immer mehr steigt. Auf das andere Schlauchende stecken wir den Luftballon Der Versuch beginnt: langsam Wasser einfüllen......der Ballon bleibt klein. Und nun das Schlauchende so hoch wie möglich halten! Geht man mit dem Schlauchende nach unten, leert sich der Ballon wieder

6 Versuch 3: Orangenschalenfeuerwerk Ein Minifeuerwerk in der Adventszeit Wir benötigen nur eine brennende Kerze und die Orangen- oder Mandarinenschalen. Diese Schalen sollten als möglichst große Stücke erhalten sein. Man nimmt ein Stück Schale, hält es mit der Außenseite in die Nähe der Kerzenflamme und knickt es schnell zusammen. Es spritzt etwas aus der Schale als feine Tröpfchen, und wenn diese Tröpfchen in die Flamme gelangen, gibt es ein leise knisterndes Minifeuerwerk. Die Tröpfchen verbrennen! Was hier verbrennt, das sind sogenannte "ätherische Öle". Diese sorgen für den leckeren Duft beim Mandarinenschälen. Sie sind brennbar, insbesondere als feiner Tröpfchennebel verbrennen sie besonders gut. Dieser Versuch geht natürlich auch mit Zitronenschalen. Wir benötigen eine brennende Kerze.....Mandarinen- oder Orangenschalen... Die Kerze muß sicher stehen und es dürfen keine brennbaren Stoffe in der Nähe sein....und los gehts: Schale kräftig zusammenpressen......und schon gibt es ein Minifeuerwerk.

7 Versuch 4: Spiegeln im Löffel Konkav oder konvex, vergrößern oder verkleinern - oder alles auf dem Kopf stehend. Der Eßlöffel ist für Spiegelexperimente toll! Ein gut spiegelnder Eßlöffel aus Edelstahl bietet eine Menge Möglichkeiten, optische Spielereien zu beginnen. Der nach innen gewölbte Teil, mit dem wir die Suppe zum Mund führen, stellt einen Hohlspiegel dar. Man nennt einen solchen Hohlspiegel konkav gewölbt. Solche Hohlspiegel kennen wir im Haushalt als Kosmetik-, Schmink- oder Rasierspiegel. Ihre wichtigste Eigenschaft ist, daß sie den Betrachter vergrößert darstellen, wenn man sich nahe genug am Hohlspiegel befindet. Entfernt man sich dagegen vom Spiegel, sieht man sich selbst auf dem Kopf stehend. Der konkav gewölbte Hohlspiegel... Betrachten wir einmal das auf dem Kopf stehende Bild genauer, dann fällt uns auf, daß das Bild verzerrt erscheint. Das liegt daran, daß der Eßlöffel eine unregelmäßige Wölbung besitzt. Wäre die Wölbung an jeder Stelle des Löffels gleich, dann handelte es sich um einen sphärischen Hohlspiegel mit einem Brennpunkt. Lassen wir Sonnenlicht auf diesen nach innen gewölbten Teil des Löffels fallen und betrachten wir die Reflexionen des Lichtes auf einer weißen Fläche, z.b. einem Blatt Papier. Wir sehen keinen Brennpunkt, in dem sich alles reflektierte Licht sammelt, sondern ein Helligkeitsmuster. Dies liegt an der unregelmäßigen Wölbung unseres Löffels. Drehen wir den Löffel um und betrachten wir einmal die Spiegelung im nach außen gewölbten Teil des Löffels. Egal, wie weit weg wir den Löffel nun halten, unser Spiegelbild erscheint immer verkleinert und auch wieder teilweise verzerrt. Unser Spiegelbild erscheint bei keinem Abstand auf dem Kopf stehend. Ein solcher nach außen gewölbter Spiegel wird konvex genannt. Im Haushalt kommt ein solcher Spiegel nicht zum Einsatz, aber fast jedes Auto besitzt einen konvexen Rückspiegel, da das vekleinerte Bild ein viel größeres Sichtfeld erlaubt. Auch in manchen Geschäften sind an der Decke solche Spiegel angebracht, um einen großen Teil des Ladens schnell überblicken zu können....stellt alles auf den Kopf. Der konvexe Hohlspiegel verkleinert alles......wie bei einem Außenspiegel am Auto.

8 Versuch 5: Holzleiste Zeitung Ein Holzstab, eine Zeitung und ein beherzter Schlag mit der Faust - Wir benötigen einen dünnen Holstab (Leiste o.ä.), eine Zeitung, Ein Holzstab liegt am Tischrand unter einer Zeitung eine Tischkante. Der Stab wird auf die Tischkante gelegt, so daß sich ein Teil des Stabes frei über dem Boden befindet. Auf den Tisch, über den Stab, legen wir zwei Bögen Zeitung flach auf. Drückt man nun vorsichtig auf das freistehende Stabende, so hebt sich das entgegengesetzte Stabende und mit ihm hebt sich die Zeitung. Dies erwarten wir genau so, denn es entspricht unserer Erfahrung. Jetzt kräftig mit der Hand auf das freie Ende der Leiste schlagen. Mit der Faust wird beherzt auf den Stab geschlagen Der Stab ist zerbrochen, die Zeitung bleibt liegen Wie kann man dieses Verhalten erklären? Auf der Zeitung lastet der Luftdruck, der Druck der uns umgebenden Atemluft. Drücken wir langsam auf den Stab, so kann sich die Zeitung langsam heben und Luft kann allmählich unter die Zeitung strömen, so daß kein Unterdruck entsteht. Schlagen wir aber plötzlich und schnell auf den Stab, entsteht sofort ein Unterdruck um den Stab, der dafür sorgt, daß weiter außen die Zeitung fest an den Tisch gepreßt wird, wodurch das Nachströmen von Luft erst recht verhindert wird. Der Unterdruck wird dabei noch größer und die Zeitung verhindert, daß der Stab sich bewegen kann. In der Folge bleibt dem Stab nichts anderes, als in der Mitte durchzubrechen. Dies alles geschieht natürlich in Bruchteilen einer Sekunde.

9 Versuch 6: Luftballon einstechen Ein aufgeblasener Luftballon wird von einer Nadel gepiekst - in unserem Versuch gibt es keinen lauten Knall. Für diesen Versuch brauchen wir 1 Luftballon, 1 Stecknadel, So stechen wir in den Luftballon... etwas Klebeband. Der Luftballon wird aufgeblasen, möglichst nicht allzu prall, und gut verschlossen. Das Klebeband wird vorischtig auf den aufgeblasenen Luftballon aufgeklebt und mit den Fingern glattgestrichen. Luftbläschen zwischen Ballon und Klebeband sollten wir wegstreichen. Nun können wir unseren Versuch schon beginnen. Die Nadel wird vorsichtig in die Mitte des Klebebandstreifens gestochen. Statt eines lauten Knalls wie beim Platzen des Ballons hören wir nichts, der Ballon bleibt intakt. Ziehen wir die Nadel wieder heraus, so wird ein kleines Loch in der Einstichstelle bleiben, aus dem nun Luft entweichen kann. Hält man sich dieses Loch vor das Gesicht, so wird man den leichten Luftstrom aus dem Ballon heraus spüren. Warum platzt der Luftballon nicht?...wir brauchen 1 Luftballon, 1 Nadel und etwas Klebeband. Das Klebeband wird aufgeklebt... Durch das Aufkleben des Klebebandes entsteht ein Stück sehr feste Ballonhülle, die nicht so einfach einreißen kann wie der normale Luftballon aus Gummi. Das Klebeband hält den Ballon rings um das entstandene Loch fest zusammen....und mit den Fingern gut angedrückt. Los geht s!

10 Versuch 7: Zuckerwürfel mit Tinte und Lebensmittelfarbe Lebensmittelfarbe und Tinte auf Würfelzucker: ein spannender Kampf im Wasser.

11 Wenn man Tinte auf einen Zuckerwürfel tropfen und dann trocknen läßt, dann lassen sich tolle einfarbige Muster durch das Auflösen des Zuckers in etwas Wasser erzeugen. Dazu reicht ein einfacher, flacher Teller. Wichtig dabei ist, die Versuchsanordnung wirklich ruhig stehen zu lassen. Durch das "Konzentrationsgefälle" (hohe Zuckerkonzentration in der Mitte des Tellers, niedrige Konzentration am Rand) kommt es zu einem allmählichen Ausgleich der Zuckerkonzentration. Diese wird durch die Tinte sichtbar gemacht. Für unseren neuen Versuch benötigen wir diesmal Zucker, Tinte und Wasser sind die einzigen Zutaten für diesen langandauernden Versuch. * zwei Stück Würfelzucker, * einen kleinen Teller (Untertasse), * einen großen, flachen und weißen Teller, Wichtig: Den Teller absolut ruhig * etwas Tinte (aus der Tintenpatrone oder dem Tintenglas), * Lebensmittelfarbe (gibt es im Supermarkt bei den Backzutaten) stehen lassen. * etwas Wasser. Zur Vorbereitung unseres Versuches legen wir die 2 Stück Würfelzucker auf die Untertasse und geben auf einen Tinte und auf den anderen die in etwas Wasser aufgelöste Lebensmittelfarbe. Beide Würfel gut trocknen lassen, das dauert mindestens eine Nacht. Auf den großen, weißen Teller geben wir Wasser (ca. 2-3mm Wasserhöhe). Auf die eine Seite des Tellers legen wir den mit Lebensmittelfarbe gefärbten Zuckerwürfel, auf die andere, gegenüberliegende Seite den mit Tinte gefärbten. Beide Zuckerwürfel lösen sich allmählich auf und es entstehen die bekannten Muster in der verlaufenden Tinte bzw. Lebensmittelfarbe. Je mehr die Farbe verläuft, desto mehr nähern sich die unterschiedlichen Farben einander an. In unserem Fall war die Tinte zunächst schneller beim Auflösen. Die Tinte begann, den Bereich mit Lebensmittelfarbe zu "umschließen". Unterschiedliche Löslichkeiten und unterschiedliche Oberflächenspannungen führen zu diesen interessanten Mustern. Nach einer Weile aber ändert sich die Situation recht schnell, und die Lebensmittelfarbe "dringt" in den Tintensektor ein, durchdringt ihn und beginnt, sich mit der Tinte teilweise zu mischen. Ein bizarres Muster bleibt am Ende stabil bestehen.

12 Erklärung: Der Ausgleich der unterschiedlichen Konzentrationen des Zuckers im Wasser wird durch die ständige, für uns nicht sichtbare Bewegung der Wassermoleküle ermöglicht. Das Vordringen der Tinte in Richtung Lebensmittelfarbe liegt einfach an der besseren Löslichkeit der Tinte. Interessant aber ist das Verhalten der zwei unterschiedlichen Farben beim "Aufeinandertreffen". Man würde hier erwarten, daß beide sich ganz allmählich, aber gleichmäßig vermischen. Das ist zunächst nicht der Fall: an der Grenze der zwei Flüssigkeiten entsteht so etwas wie eine dünne Haut (Oberflächenspannung), die das Vermischen verhindert. Versuch 8: Stimmgabel in Wasserglas Stimmgabeln erzeugen Töne mit definierter Frequenz. Sie können auch Wasser spritzen lassen!

13 Mit einer Stimmgabel werden Instrumente gestimmt, indem man einen Ton mit einer festen, vordefinierten Frequenz erzeugt. Eine Stimmgabel läßt zwei metallische Zinken schwingen, deren Schwingung über den Stimmgabelfuß hörbar gemacht werden kann, indem man ihn auf einen Resonanzkörper aufsetzt. Auch ohne Resonanzkörper hört man diese Schwingung, dann wird die Luft in unmittelbarer Umgebung der Zinken ebenfalls in Schwingungen versetzt, welche sich in alle Raumrichtungen als Schall ausbreiten. Die Schwingung einer Stimmgabel mit 440 Hz kann mit bloßem Auge nicht mehr gesehen werden. Man kann die Stimmgabel hören und die Wirkung noch verstärken, indem man sie mit dem Gabelfuß auf bestimmte Stellen des Schädelknochens aufsetzt. Ein Versuch zur Demonstration der Wirkung einer schwingenden Stimmgabel wird hier beschrieben. Wir benötigen: 1 Stimmgabel, 1 Becher oder Glas, Wasser. Die Stimmgabel wird angeschlagen und direkt mit den Enden der Zinken in das Wasser gehalten. Sofort gehen konzentrische Wellen von den Zinken der Gabel aus. Die Schwingung selbst wird durch den Kontakt mit dem Wasser gedämpft, der Ton "verklingt" schneller, als wenn man die Gabel nur in die Luft halten würde. Die Schwingung der Zinken wird auf das Wasser übertragen! Ein schwingende Stimmgabel im Wasser erzeugt Wellen, die sich konzentrisch ausbreiten. Manchmal entstehen auch Wellenmuster wie bei stehenden Wellen. Schwingt die Gabel stärker, so bilden sich kleine Bläschen. Bei starker Schwingung der Stimmgabel spritzt das Wasser aus dem Becher! Ist die Schwingung der Stimmgabel besonders stark, dann gelingt es uns, Wasser zum Spritzen zu bringen. Im Umkreis von 20-30cm um den Becher herum finden wir viele kleine Wassertropfen, die aus dem Becher herausgespritzt sind. Der Versuch gelingt möglicherweise noch besser, wenn Stimmgabeln mit kleinerer Frequenz zur Verfügung stehen. In unserem Fall wurde eine Gabel mit 440 Hz verwendet. Versuch 9: Öl in Wasser Ein Versuch zur Dichte und zur Oberflächenspannung von Flüssigkeiten mit Wasser, Brennspiritus und Öl.

14 Geben wir Öl in Wasser, so wird das Öl auf der Oberfläche des Wassers schwimmen. Der Grund dafür ist die unterschiedliche Dichte von Wasser und Öl. Wasser hat eine höhere Dichte als Öl. Auch wenn wir kräftig darin rühren und kleinere Ölkügelchen erzeugen, so werden diese die Öltröpfchen wieder zur Oberfläche wandern. Eine Ausnahme stellen dabei sogenannte Emulsionen dar, hier ist das Öl so fein im Wasser verteilt, daß eine Entmischung allein durch verschiedenen Auftrieb nicht mehr so einfach möglich ist. Die Ölkugel bildet sich irgendwo in der Mitte des Glases. Für diese Versuche benötigen wir: Brennspiritus. Wasser. Öl (Speiseöl, z.b. Sonnenblumenöl). Wenn man das Glas bewegt, dann vollzieht auch die Ölkugel interessante Bewegungen. ein hohes Glas oder eine Flasche. Rührstab. Versuch 1 (Auftrieb): Wir stellen eine Mischung aus Wasser und Brennspiritus her. Zunächst verwenden wir etwas weniger Brennspiritus als Wasser. Das Gemisch kommt in ein hohes, ebenes Glas oder eine Flasche. Wir geben ganz vorsichtig etwas Öl in diese Mischung. In unserem Versuch haben wir Speiseöl (Sonnenblumenöl) verwendet. Das Öl sollte nicht senkrecht in die Flüssigkeit fallen, da sich dann schon Ölkügelchen bilden. Man kann das Öl vorsichtig am Glasrand hinuntergleiten lassen. Nach dem Rühren entstehen kleinere Ölkugeln und Tröpfchen......nach einer Weile vereinigen sie sich wieder zu einer großen Kugel. Das Öl wird nun nicht mehr an der Oberfläche schwimmen, sondern bereits etwas eintauchen. Möchte man die "Tauchtiefe" verändern, so kann man mehr Brennspiritus dazu geben. Je mehr Spiritus, desto tiefer taucht das Öl ein. Wir beobachten, daß sich eine Ölkugel gebildet hat, die irgendwo in der Mitte des Glases bzw. der Flasche "schwebt". Die Dichte von Wasser ist größer als die von Öl. Daher schwimmt Öl auf Wasser. Die Dichte von Alkohol (Brennspiritus) ist kleiner als die von Öl, daher schwimmt Alkohol auf Öl. Alkohol und Wasser lassen sich leicht mischen, es entsteht eine Flüssigkeit mit einer resultierenden Dichte zwischen Wasser und Alkohol. Versuch 2 (Oberflächenspannung): Daß sich eine Ölkugel bildet, hängt mit der Oberflächenspannung einer solchen

15 Flüssigkeit zusammen. Das Öl ist bestrebt, eine möglichst geringe Oberfläche entstehen zu lassen. Dem kommt die Kugelform am nächsten. Mit einem Rührstäbchen vermischen wir die Flüssigkeiten, so daß unterschiedlich große Öltröpfchen im Wasser-Spiritus-Gemisch schweben. Danach überlassen wir diese Mischung eine Weile sich selbst. Wird dieser Versuch im Unterricht gemacht, so sollte das Vermischen am Beginn der Unterrichtsstunde erfolgen. Nach einer möglichst langen Zeit (> 30 Minuten) beobachten wir die Mischung erneut. Anstelle vieler kleiner Öltröpfchen sehen wir nun wieder eine große Ölkugel. Nach und nach haben die kleinen Tröpfchen wie von Geisterhand wieder "zueinander gefunden" und sich zur großen Kugel vereinigt. Der Grund dafür ist die Geometrie von Kugeln: Eine große Kugel hat eine geringere Oberfläche als viele kleine Kugeln. Versuch 10: 2 Spiegel und Kerze Zwei große Spiegel gegenüber gestellt und eine Lichtquelle dazwischen ergeben faszinierende optische Effekte.

16 Stellt man zwei große Spiegel sich gegenüber und stellt eine brennende Kerze dazwischen, ergeben sich tolle optische Effekte. Je nach Neigung uns Ausrichtung der Spiegel entsteht so auch der Eindruck einer unendlichen Lichterkette. Kinder finden es spannend, die Spiegel gegeneinader zu bewegen, die Abstände zwischen den Spiegeln zu verändern oder zusätzliche Gegenstände zwischen die Spiegel zu halten. Eine unendliche Lichterkette Versuch 11: Kerze fernanzünden Man kann, aber dieser kleine Trick gelingt nicht immer. Die Kerze muß zunächst kurze Zeit richtig gebrannt haben, außerdem muß der Kerzendocht lang genug sein. Man bläst die Kerze aus und hält ein Streichholz oder Feuerzeug in den aufsteigenden Kerzenrauch. Mit etwas Glück überspringt die Flamme vom Streichholz durch den Rauchkanal zur Kerze. Die Ursache für das plötzliche Überspringen der Flamme liegt im Rauch selbst. Eigentlich ist das, was die Kerze nach dem Ausblasen aufsteigen läßt, kein Rauch, sondern ein brennbarer Dampf. Oftmals glimmt der Kerzendocht nach dem Ausblasen der Kerze noch etwas weiter und erzeugt brennbare Dämpfe des Kerzenwachses. Eine Kerze aus einiger Distanz anzünden gelingt manchmal... Über diese brennbaren Dämpfe kann die Flamme überspringen und den glimmenden Docht neu entzünden.... und manchmal gelingt es nicht. Versuch 12: Luftballon mit Wasser über Kerzen Ein wassergefüllter Luftballon über einer brennenden Kerze - platzt er oder nicht?

17 Eine Luftballon wurde mit Leitungswasser gefüllt und die Öffnung verknotet. Nun haben wir eine Kerze angezündet und den Luftballon vorsichtig von oben der Kerzenflamme genähert. Die spannende Frage war nun: Was passiert, platzt der Ballon oder nicht? Wie man sieht, er platzt nicht. Man kann ihn noch solange über die Flamme halten, aber es passiert ihm nichts (außer, daß sich Ruß an der Unterseite anlagert). Luftballon mitwasser nähert sich einer Kerze Wieso platzt der Ballon nicht? Es gibt hier zwei Ursachen: Das Wasser leitet die von außen kommende Wärme schnell ab. Mit einer Kerze ist auch nicht möglich, das Wasser zum Sieden zu bringen, selbst wenn, dann hätte das Wasser nur 100 C. Auch diese Temperatur würde nicht reichen, um den Ballon platzen zu lassen. Die Kerzenflamme am Ballon (Versuche 1-12 aus Versuch 13: Wasserzersetzung Ein exemplarisches Beispiel für komplizierte Aufbauten, die auch ganz einfach durchzuführen sind! Ein technisch sehr schöner Aufbau. Viele Schüler lassen sich jedoch davon verwirren und ablenken. Im Mittelpunkt der Beobachtung steht nicht das Beobachten der Gasentwicklung, sondern die komplizierte Apparatur. Glasröhren (wozu mag die Dritte dienen?), Ventile, Elektroden, Kabel, eine Stromquelle mit vielen Knöpfen und ein Stativ. (Foto: Tina Acham) Dieser Versuch lässt sich mit einfachen Alltagsmaterialien von jedem Schüler selbst durchführen! Material: 1 große Schüssel, 2 kleine Gläser, 2 Stücke Draht, an den Enden abisoliert, 1 9V-Blockbatterie oder 4,5-Volt Flachbatterie, Essig.

18 Durchführung: Die Schüssel mit Wasser füllen (so hoch, dass die Gläser problemlos ohne Luftblasen kopfüber hineingestellt werden können). Einen großen Schuss Speiseessig ins Wasser geben (ca. 30 ml auf 1 Liter Wasser). Nun die Gläser mit dem Essigwasser befüllt kopfüber in die Schüssel stellen. Unter jedes Glas einen Draht bringen, das andere Ende des Drahtes an einem der beiden Batteriepole befestigen. der Aufbau funktioniert garantiert und die Schüler können sich aus das Wesentliche, nämlich die Gasentwicklung konzentrieren. Zum besseren Erkennen wurde der Aufbau ohne Wasser fotografiert! (Foto: Tina Acham)