• Tiedepaja

    Heurekan kotona tehtävät tiedekokeet


    Nappaa tältä sivulta vesiteemaista tieteellistä tekemistä kotiin, kouluun tai vaikkapa juhliin! Kaikki sivulta löytyvät tiedekokeet ja temput ovat toteutettavissa kotona löytyvillä tarvikkeilla. Tältä sivulta löydät 6 vesiteemaista tiedekoetta. Videoiden alta löydät kirjalliset ohjeet sekä tieteellisen selityksen kokeessa tapahtuvalle ilmiölle.

    Tiedekokeet sopivat koko perheelle, joten näistä saatte hauskaa tekemistä esimerkiksi sadepäivän varalle tai vaihtelua arki-iltojen rutiineihin. Toivotamme teille oivaltavia hetkiä tieteen parissa!

  • 1. Jäitä kalastamaan

    Tiedätkö miltä tuntuu, kun kala nappaa? Yritäpä tällä kertaa kalastella jäätä.

  • Ohjeet ja tarvikkeet

    Tarvikkeet: 

    • jääpaloja 
    • vettä 
    • puuvillalankaa 
    • suolaa 
    • juomalasi 

     

    Työvaiheet: 

    1. Täytä juomalasi vedellä. Pane veteen useita jääpaloja.  
    2. Kastele langanpää ja pane se jääpalojen päälle.  
    3. Ripottele langan ja jäiden päälle suolaa. Odota hetki. 
    4. Yritä nostaa jääpalat langanpäästä vetämällä. 

  • Mitä kokeessa tapahtui?

    Mitä tapahtui? 

    Ruokasuola vaikuttaa kahdella tavalla vedessä. Toisaalta se alentaa veden jäätymispistettä, ja toisaalta se vaatii lämpöä liuetessaan veteen. Tämän tempun "juju" on jälkimmäisessä ominaisuudessa. Kun ruokasuola liukenee jään päällä olevaan veteen, se ottaa lämpöä ympäristöstä. Osa tätä ympäristöä on narussa oleva vesi, joka siis luovuttaa lämpöä suolan liukenemiseen. Samalla narun vesi itse jäähtyy ja jäätyy kiinni jääpaloihin. Kuivalla narulla tai suolaveteen kastetulla narulla temppu ei onnistu - ei ainakaan niin hyvin kuin suolattomaan veteen kastetulla narulla.  

    Eri aineiden fysikaalis-kemiallisen käyttäytymisen tunteminen on monen taikatempun hallinnan takana. Yksi syy lisää opiskella näitä aineita! 

    Tiesitkö? 

    Talvella teitä suolataan, jotta ne eivät olisi jäisiä ja jotta vältyttäisiin kolareilta. Ruokasuolan eli natriumkloridin sijasta käytetään kalsiumkloridia. Kalsiumkloridi alentaa veden jäätymispistettä enemmän kuin natriumkloridi ja tuottaa liuetessaan lämpöä. Siis päinvastoin kuin natriumkloridi, joka vaatii lämpöä liuetessaan veteen ja siten jäähdyttää liuosta.  

1 2

  • 2. Pisaroittain vettä

    Ihmeellistä! Voiko vesi todella taipua tällä tavalla?

  • Ohjeet ja tarvikkeet

    Tarvikkeet: 

    • Kolikko 
    • Vettä 
    • Pipetti 

    Työvaiheet: 

    1. Ota kolikko. Ota pipettiin vettä ja pudota vettä pisara kerrallaan kolikon päälle. 
    2. Kuinka monta pisaraa vettä kolikon päälle mahtuu?  
    3. Seuraa sivulta, miltä kolikko näyttää. 

  • Mitä kokeessa tapahtui?

    Mitä tapahtui? 

    Vedellä on suuri pintajännitys. Se johtuu samasta asiasta kuin veden monet muutkin erikoiset ominaisuudet. Vesimolekyylin suuresta poolisuudesta eli siitä, että molekyylin happipää on negatiivinen ja kahden vedyn muodostama toinen pää positiivinen. Vesimolekyylien välisen keskinäiset vetovoimat ovat paljon suuremmat kuin veden ja ilman väliset. Siksi veden pinta on kuin kireä kalvo, joka vetää kolikon päällä vedenpinnan hieman kuperaksi.  

    Tiesitkö? 

    Olet varmaan joskus nähnyt vesimittareiden "luistelevan" veden päällä. Ne käyttävät hyväkseen veden suurta pintajännitystä.  

1 2

  • 3. Raskasta vettä

    Voiko vesikerroksia kasata päällekkäin? Jäätyykö järvi talvella pohjaa myöten?

  • Ohjeet ja tarvikkeet

    Tarvikkeet: 

    • Koeputki 
    • Kylmää ja kuumaa vettä 
    • Pipetti 
    • Sinistä ja punaista elintarvikeväriä 
    • Kaksi pienehköä lasia tai mukia 

    Työvaiheet: 

    1. Täytä toinen laseista tai mukeista mahdollisimman kylmällä vedellä.  Lisää kylmän veden joukkoon 10–15 pisaraa sinistä elintarvikeväriä.​ 
    2. Täytä toinen lasi tai muki kuumalla vedellä. Lisää kuuman veden joukkoon 10–15 pisaraa punaista elintarvikeväriä (Kuuman veden ei tule olla polttavan kuumaa.) 
    3. Pipetoi sinistä vettä 3–4 pipetillistä koeputken pohjalle.​ 
    4. Kallista koeputkea ja pipetoi putken reunaa pitkin varovasti puristaen punaista vettä 3–4 pipetillistä.  

  • Mitä kokeessa tapahtui?

    Mitä tapahtui? 

    Veden tiheys riippuu sen lämpötilasta. Kokeen siniseksi värjätty kylmä vesi oli tiheämpää kuin kuuma vesi, minkä vuoksi se jäi koeputken pohjalle.  Punaiseksi värjätty kuuma vesi jäi kevyempänä lepäämään kylmän sinisen veden päälle.  Saman ilmiön voit tuntea uidessasi luonnonvesissä kesällä: eri lämpöiset vedet kerrostuvat. Pohjalla oleva vesi on kylmempää ja raskaampaa kuin pinnalla oleva vesi.  

    Tiesitkö? 

    Hämmentävää kyllä, kokeen tulokset eivät päde aivan joka tilanteessa: Vesi on tiheimmillään, kun sen lämpötila on 4 °C eli se on tiheämpää kuin vesi, jonka lämpötila on esimerkiksi 2 °C tai 6 °C. Kun siirrytään pakkasen puolelle, vesi jäätyy ja jää kelluu veden pinnalla. Nestemäinen vesi on siis tiheämpää kuin vesijää. 

1 2

  • 4. Kelluva peruna

    Miten tiheys vaikuttaa siihen uppoaako vai kelluuko peruna vedessä?

  • Ohjeet ja tarvikkeet

    Tarvikkeet: 

    • peruna 
    • veitsi 
    • suolaa 
    • lusikka 
    • vettä 
    • kolme läpinäkyvää ja korkeareunaista kulhoa tai lasia 
    • elintarvikeväriä 
    • juomalasi 

    Työvaiheet: 

    1. Leikkaa peruna kolmeen yhtä suureen osaan. 
    2. Kaada kulhoihin/laseihin kolme neljäsosaa vettä. 
    3. Kaada kahteen vesiastioista runsaasti suolaa ja sekoita, kunnes suola on liuennut (10 ruokalusikallista 3/4 litraan vettä riittää hyvin). 
    4. Pane yksi perunan pala kumpaankin suolavesiliuokseen. 
    5. Kaada erilliseen juomalasiin lämmintä vettä ja värjää se elintarvikevärillä. Lisää värjätty lämmin vesi lusikan avulla suolaveden ja perunan päälle. Älä sekoita värjättyä vettä suolaveteen. Missä peruna on? Mitä tapahtuu? 
    6. Pane vertailun vuoksi kolmas perunan pala astiaan, jossa on pelkkää vettä. 

  • Mitä kokeessa tapahtui?

    Mitä tapahtui? 

    Olet juuri tutkinut loistoesimerkkiä Arkhimedeen laista. Toisin sanoen olet tutkinut fysikaalista periaatetta, joka selittää, mikä saa esineet kellumaan. Esinettä nostava voima on yhtä suuri kuin sen syrjäyttämän nestemäärän paino. Siksi esineet, joiden tiheys on pienempi kuin nesteen, pysyvät pinnalla nostovoiman johdosta. Kun esineen tiheys on suurempi kuin veden, se uppoaa. 

    Tempussa peruna kellui pinnalla suolavedessä eli suolaveden tiheys oli suurempi kuin perunan. Kun lisäsit varovasti lämmintä vettä päälle, peruna kellui vesikerrosten välissä. Makea lämmin vesi on "kevyempää" ja sen tiheys on pienempi kuin perunan ja siksi se asettui perunan päälle. Kun panit perunan tavalliseen hanaveteen, se painui pohjaan, koska peruna oli tiheämpi kuin vesi eikä siksi kellu. Veden lämpötilalla on myös merkitystä. Lämpimän veden tiheys on pienempi kuin kylmän veden. Veden tiheys on suurimmillaan +4 asteessa.  

    Tiesitkö? 

    Vedessä, jonka suolapitoisuus on hyvin suuri, ihminen pysyy pinnalla itsestään. Suolaveden tiheys on suurempi kuin makean veden. Tällainen paikka on mm. lsraelin ja Jordanian rajalla oleva Kuollut meri. Se sijaitsee 300 metriä merenpinnan alapuolella, joten sillä ei voi olla laskujokea mereen.  

1 2

  • 5. Älä avaa!

    Testaa pystyvätkö kaverisi tai perheenjäsenesi vastustamaan kiusausta ja olemaan avaamatta!

  • Ohjeet ja tarvikkeet

    Tarvikkeet: 

    • tyhjä korkillinen muovipullo 
    • neula 
    • vettä 
    • vedenpitävä tussi 

    Työvaiheet: 

    1. Pistä neulalla reikä muovipulloon.  
    2. Kirjoita tussilla pulloon: “ÄLÄ AVAA”. Peitä reikä sormellasi siksi aikaa, kun täytät pullon vedellä. Sulje korkki ja ota sormi pois reiän päältä. 
    3. Avaa korkki tai jätä pullo uteliaan kaverin avattavaksi. Avaaminen kannattaa tehdä ulkona tai pesualtaan päällä. 

  • Mitä kokeessa tapahtui?

    Mitä tapahtui? 

    Vettä työntää reiästä pulloon päin ilmanpaine ja korkin ollessa kiinni pullosta pois reiän yläpuolisen veden hydrostaattinen paine. Ilmanpaine vastaa 10 metrin vesipatsaan painetta, joten temppu onnistuu hyvin kaikilla alle 10 metriä korkeilla pulloilla. Kun korkki avataan, vettä työntää ulos sekä vedenpaine että ilmanpaine, jolloin vesi suihkuaa reiästä ulos.  

    Tiesitkö? 

    Koska temppu onnistuu huonommin isolla reiällä ja saippuavedellä, niin voisi olettaa myös veden pintajännityksellä olevan oma osuutensa. Näin onkin. Veden pintajännitys tarttuu reiän reunoihin ja pitää vettä omalta osaltaan sisällä. Jos reikä on oikein pieni, pintajännitys pitää veden pullossa, vaikka korkki aukaistaisiin. Kokeilepa saada oikein pieni reikä pulloon. Puristamalla pehmeää pulloa korkin ollessa päällä vesi suihkuaa pienestäkin reiästä, mutta ei veden omasta painosta korkin ollessa auki. Kun reikä on riittävän iso, mikään ei pidättele vettä pullossa. Kokeilepa vaikka kolmella pullolla, joissa on "neulankärjen kokoinen", millimetrin ja senttimetrin läpimittaiset reiät. Tämän tempun fysikaalista selitystä joutuu ehkä vähän pureskelemaan. Kaikki asiat maailmassa eivät ole ymmärrettävissä ilman pään raapimista.  

1 2

  • 6. Kummaa mehua

    Miten voit saada nesteen vaihtamaan väriä?

  • Ohjeet ja tarvikkeet

    Tarvikkeet: 

    • punakaalia 
    • vettä 
    • kannu 
    • juomalaseja 
    • sitruunamehua 
    • soodaa 
    • pesu-/puhdistusainetta 
    • etikkaa 
    • saippuaa 
    • siivilä 

    Työvaiheet: 

    1. Pilko, raasta tai revi kourallinen punakaalia kannuun. Kaada punakaalin päälle kuumaa vettä. Anna punakaalimehun jäähtyä ja siivilöi punakaali pois. Kaada tyhjään lasiin hieman mehua. 
    2. Pane toisen lasin pohjalle hieman sitruunamehua, niin että sitä ei huomaa. Kaada punakaalimehua päälle.  
    3. Pane toiseen lasin pohjalle hieman soodaa, niin että sitä ei huomaa. Kaada punakaalimehua päälle. 
    4. Kokeile mahdollisimman monia värivaihtoehtoja. Käytä eri aineita, kuten erilaisia pesuaineita, etikkaa ja muita kotoa löytämiäsi aineita.  

  • Mitä kokeessa tapahtui?

    Mitä tapahtui? 

    Punakaalimehun väri muuttuu sen mukaan, onko se happamassa vai emäksisessä liuoksessa. Punakaalimehu toimii siis indikaattorina eli aineena, jonka värimuutoksista voidaan päätellä liuoksen happamuutta. Sitruunamehu on hapanta. Punakaalimehu on happamassa liuoksesta punaista. Sooda on emäksinen aine, joka muuttaa liuoksen vihertäväksi. Punakaalimehun väri muuttuu punaisesta violetin kautta keltavihreäksi, kun liuoksen happamuus muuttuu happamasta neutraalin kautta emäksiseksi.  

    Tiesitkö? 

    Happamuutta kuvataan numeerisesti pH-asteikolla. Happaman liuoksen pH-arvot ovat pienempiä kuin 7. Mitä pienempi pH-arvo, sitä happamampi liuos. Neutraalin liuoksen, kuten puhtaan veden pH on 7 ja vastaavasti emäksisen liuoksen pH on suurempi kuin 7. Esimerkiksi konetiskiaineen vesiliuoksen pH voi olla jopa 13. Näin emäksinen liuos voi olla käsille vahingollista ja suuhun joutuneena erittäin myrkyllistä. Kannattaa varoa, etteivät konetiskiaineet ole pienten lasten ulottuvilla. Kemiallisissa ja biologissa tutkimuksissa käytetään tarkoitukseen valmistettuja pH-papereita. Niiden värimuutokset kertovat punakaalin mehua tarkemmin liuoksen pH-arvon. 

1 2

Tutustuthan myös meidän muihin tiede-elämyksiin kotisohvalle

  • Heureka-hetket

    Heureka-hetket

    Heureka-hetket ovat videoita, joissa toteutetaan hilpeitä, hulvattomia ja hätkähdyttäviä tieteellisiä temppuja. Ne muistuttavat tieteenteon perimmäisestä olemuksesta – leikkimielisestä kokeilusta ja oivalluksen riemusta. Monia tempuista voit testata itse.

  • Heurekan epäonnenpyörä

    Heurekan epäonnenpyörä

    Tervetuloa Heurekan laboratorioon, luovan tuhon tyyssijaan. Tässä ohjelmasarjassa keskitytään tuhoamaan tavaroita tieteen nimissä.

  • Tiedepaja: vesi

    Tiedepaja: vesi

    Tältä sivulta löydät 6 vesiteemaista tiedekoetta, jotka voit tehdä kotona löytyvillä tarvikkeilla! Tiedekokeet sopivat koko perheelle. Sivulta löydät ohjeet sekä tieteelliset selitykset kokeissa tapahtuville ilmiöille.