Kas jäävesi saab minna keema?

Vahendid:

  1. Alkoholipõleti
  2. Väike raskus või kivi
  3. Katseklaasi statiiv
  4. Lai katseklaas
  5. Jääkuubikud või purustatud jää

Protseduur:

1. Aseta katseklaasi mõned jääkuubikud (umbes 1/3 ulatuses) ja aseta nende peale kivi või väike raskus.

2. Lisa katseklaasi vett, kuni see on peaaegu täis.

3. Võta statiiviga katseklaas ja hoia selle ülemist osa kallutatult alkoholipõleti kohal (vt joonis) seni, kuni vesi keema läheb.

4. Näita õpilastele, et jääkuubikud on ikka alles, kuigi katseklaasi ülemises otsas vesi keeb.

Miks jää ei sulanud soojendamise tagajärjel?
Mis eesmärk on kivil või raskusel?
Kas katse toimiks ilma kivita?
Kas vesi juhtis hästi soojust?
Kas katseklaasis toimusid konvektsioonivoolud? 

Selgitus Jääd hoitakse kivi või raskuse abil katseklaasi põhjas. Ilma raskuseta hakkaks jää vees ringi liikuma ja seetõttu sulaks kõigepealt jää, misjärel hakkaks vesi soojenema ja hiljem keema. Hoides jääd katseklaasi põhjas, saab katseklaasi ülemises osas olevat vett soojendada ja keeta, sest kuum vesi on väiksema tihedusega kui külm vesi. Toimub väga väike soojusülekanne, ning seda ainult katseklaasi ülemises osas. Jää ei sula ka seetõttu, et vesi on halb soojusjuht, mistõttu katseklaasi ülemise osa soojus ei kandu põhjas oleva jääni.