本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点。
冰雪已经降临。对于这个国家的大部分地区来说,这意味着铲雪、撒盐,以及外出前穿上厚厚的冬装的季节。但与其把这些额外的努力看作是浪费,不如把它看作是更好地了解冰、盐和雪的机会?如果寒假让您崭露头角的科学家渴望有所作为,不妨考虑一下这个实验,作为看电影和喝热巧克力的休息。
我们为什么要给车道撒盐?
覆盖积雪的草坪是建造堡垒、堆雪人或与邻居进行雪仗的好借口。结冰的道路和车道?那就没那么有趣了。城市为了保持道路的畅通,付出了很多努力,以确保汽车在应该停车时不会继续行驶,在应该行驶时不会停滞不前,或者不会撞到不该撞到的东西。
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但是,当您早上醒来看到积雪覆盖的车道时,这取决于您自己。铲子和吹雪机采取了一种显而易见的方法——把雪铲起来,放到别的地方。但是撒盐呢?为什么这么多人用大颗粒的盐覆盖他们的人行道和车道?使用一些纸碗、一个盐瓶、一个量杯和一个秒表,您就可以找到答案。
材料
记号笔
食盐
6个纸碗
½杯量杯
½茶匙量勺
秒表
纸
钢笔或铅笔
冰箱
冷藏室
有雪(来自室外或通过搅拌机将冰块搅碎制成)
步骤
在把雪带进室内之前,准备好所有材料。您不希望它过早开始融化。
确保在台面、冰箱和冷冻室中有足够的空间容纳两个碗。
使用记号笔将碗标记为三对:2个台面、2个冷藏室、2个冷冻室。对于每一对,将一个标记为“盐”,另一个标记为“无盐”。
使用量杯(或秤)将等量的雪放入每个碗中。
在每个“盐”碗中撒上½茶匙盐,尽量将其均匀地撒在雪的表面。
将每组碗放在其实验位置(台面上、冰箱中或冷冻室中)。
启动秒表。
使用纸和铅笔制作表格——一侧记录位置和条件(台面、台面撒盐、冷藏室、冷藏室撒盐、冷冻室、冷冻室撒盐),另一侧提供记录雪开始融化和完全融化的时间点。
每三分钟快速检查一下碗。如果碗中的雪开始融化,请在表格中记下时间。同时记下特定碗中的雪似乎完全融化时的时间。
一旦所有碗中的雪都完全融化或停止变化,就停止实验。
现在,您崭露头角的科学家将有一些水碗和一个数字表格可以讨论。与其认为实验结束了,不如现在开始讨论,看看他们收集到的数据有什么要说的。根据年龄,尝试一下以下问题。
融化时间
添加盐似乎使雪融化得更快还是更慢?
对于没有任何盐的碗,三个位置之间的融化时间如何比较?
对于有盐的碗,三个位置之间的融化时间如何比较?
是否有任何碗中的雪始终保持冻结状态?
您认为当室外温度不同时,盐会起作用吗?
其他影响
现在看看每个碗里的水,想象一下您必须喝一些。您愿意喝哪些?或者用来浇灌家里的植物?
您认为车道上的雪融化后会流到哪里?
如果您的车道边缘有一个菜园,您会在什么时候使用盐而不是铲雪?有冰的时候?有雪的时候?两者都有?
除了盐之外,您认为城市还可以使用哪些其他解决方案来确保冬季道路的安全?