Bruk av en Brenselcelle

Får vi bilen til å kjøre ved hjelp av vann?

Ved å bruke en elektrolyse av vann til å produsere elektrisk energi skal vi prøve å få den litt spesielle bilen til å bevege seg.

For å få dette til er vi nødt til å ha med noe utstyr; Destillert vann, lampe, voltmeter, solcellepanel, amperemeter , brenselcelle og en liten motor til bilen.

På det bakerste planet av bilen finner vi et kammer, med to beholdere . Vi fylte kammeret på hybridbilen med destillert vann og trakk vannet gjennom ”overføringsledninger” fra kammeret inn på hver side av brenselcella, ved hjelp av en plastsprøyte, til forsvarlig bruk. Ved å sette bilen under en lampe lades det opp energi gjennom solcellepanelet, og det produseres hydrogen, som senere skal drive bilen. Jevnlig sjekker vi de to polene på bilen med et voltmeter, for å se om det er ladning. Voltmeteret forteller oss at det produseres strøm gjennom pluss og minuspolene i solcella, som føres videre ned til en ”polplate” festet til bilen. Disse polplatene er festet på hver sin side av brenselcella, og skal fungere som en minus og en plusspol. Det er her vi kobler de ulike ledningene i bilen, til motor og solcelle. Samtidig med at voltmeteret stiger i Volt, skjer det også noe i de to beholderne bak i vannkammeret. Det begynner å boble, og hydrogen dannes, ved at oksygenet i det destillerte vannet ( H₂O ) frigjøres fra hydrogenatomet.

Ca 15 minutter med ladning og  bilen har samlet opp nok hydrogen til at bilen kan kjøre for egen maskin. Det som gjenstår er kun å koble motorledningene til polene, og så kjører bilen på dannet hydrogen.

Spenningen var 1,51 V når cellen ikke ble brukt. Når vi koblet den til motoren, var cella i bruk og vi fikk en spenning på 1,26 V. Grunnen til dette er fordi motoren trenger spenning når den er i gang. Spenningen vil derfor være lavere når motoren kobles til, fordi den er avhengig av spenning for å starte.

Vi ser at bilen går fremover etter å ha omdannet vann til oksygen. Det har blitt dannet  hydrogen gjennom å bruke en brenselcelle. En brenselcelle består av en anode og en katode. Mellom disse finner vi membranen. Membranen er en tykk flate som kun slipper gjennom hydrogenionene, mens elektronene må gå gjennom den ytrekrets. Vi slipper inn hydrogengass til anoden og oksygengass til katoden. På anoden sitter katalysatoren som deler opp hydrogengassen til to positive hydrogenioner og to frie elektroner .

Et positivt hydrogenion består kun av et proton. Hydrogenionene vil gå gjennom membranen og over i katoden. Elektroner kan ikke gå gjennom membranen siden den kun slipper igjennom hydrogenioner. Da må den gå ut gjennom anoden i en krets og over i katoden. I katoden møtes hydrogenioner med oksygengass og elektroner, og det dannes vann. Fra anoden til katoden vil det gå elektroner, altså en strøm. Denne strømmen vil derfor lede motoren i solcellebilen.

Så fikk vi den merkelige bilen til å gå da. Takket være hydrogen, får vi håpe at dette fremkomstmiddelets drivstoff i fremtiden. Mer miljøvennlig, og mindre kostnader som forbruker, det sier vi ikke nei til.

Vi lager et galvanisk element/Daniellcelle

Denne gangen har vi hatt et forsøk som går ut på finne ut hvordan et batteri fungerer. Vi lager et galvanisk element.

Hensikten med dette forsøket var å lære om hvordan elektroner beveger seg og reagerer med hverandre for å skape strøm. Hensikten var å lære hvordan et batteri fungerer. 

Et galvanisk element omdanner kjemisk energi til elektrisk energi

For å få til dette forsøket trenger vi to forskjellige metaller og en elektrolytt. Spenningen mellom to metallelektroder er avhengig av hvor metallene er plassert i spenningsrekka. Jo større avstand det er mellom dem i spenningsrekken, desto større blir spenningen.

I et galvanisk element av to metaller vil det metallet som står til venstre i spenningsrekken bli den negative elektroden, i dette tilfellet Sink (Zn). Metallet som står til høyre i spenningsrekken vil bli den positive elektroden, i vårt forsøk Kobber (Cu).
Elektronene vandrer fra den negative polen til den positive, mens strømretningen er definert fra positiv pol til negativ pol

Reaksjonslikningen vil se slik ut: Zn(s) + Cu²⁺(aq) à Zn²⁺(aq) + Cu(s) + elektrisk energi
Sinkstanga er negativ pol og avgir to elektroner fra sinkatomene: Zn --> Zn²⁺ +2e^-

Kobberstanga er positiv pol. Der tar kobberionene opp to elektroner: Cu² + 2e^- --> Cu .( Cu2+ ionene blir redusert.)
Saltbro er et U- formet rør som inneholder en saltløsning, grunnen til at vi har en saltbro mellom disse to løsningene er at ioner av Zn og Cu skal kunne slippe gjennom uten at løsningene blander seg med hverandre.
I kaller også denne typen overføring av elektroner Daniellcellen. Jogn Frederic Daniell videreutviklet ideene om å bruke kobber og sinkplater stablet oppå hverandre for oppnå kortvarig strøm. Han laget Daniellcellen, som ga jevn strøm over lang tid.

I dag tror jeg at det vil bli et utslag på voltmeteret når elektronene fraktes fra det ene karet til det andre gjennom en saltbro av papir. Det vil dannes energi når vi har en minuspol og en plusspol. Elektroner fraktes gjennom væsken, og det vil oppstå reaksjoner.

For å fullføre dette forsøket trengte vi noe utstyr; 

Kobberstrimmel
Sinkstrimmel
2 små begerglass
2 ledninger
Voltmeter
Papir
Kobbersulfatløsning Cu(SO₄)₂ (1M)
Sinksulfatløsning ZnSo₄ (1M)
Kaliumnitratløsning KNO₃ (1M)

Vi startet med å finne frem utstyret og dyppet papirbiten i Kaliumnitratløsningen. Selv tilsatte vi Kobbersulfat og Sinksulfat i begrene blandet med lunket vann. I det ene begerglasset hadde vi kobbersulfatløsning Cu(SO₄)₂, i det andre hadde vi sinksulfatløsning ZnSO₄. I kobbersulfatløsningen Cu(SO₄)₂ satte vi kobberstrimmelen, og i det andre begerglasset som vi hadde sinksulfatløsning ZnSO₄ hadde vi en sinkstrimme.

Sink og kobber er to metaller som kan kalles for elektroder. Vi festet kobber- og sinkstrimmelen til en ledning hver. Disse to ledningene festet vi deretter på et voltmeter. Vi satte de to løsningene omtrent 5 cm fra hverandre. Etter vi hadde koblet opp og rørt om blandingene dyppet vi en avlang papirbit godt i kaliumnitratløsningen KNO₃. Papirstrimmelen hadde vi i begge løsningene; både kobbersulfatløsningen Cu(SO₄)₂ og sinksulfatløsningen ZnSO₄.Vi koblet papirbiten mellom de to begrene, slik at det berørte væsken i begge begrene. Den ene enden i den ene løsningen og den andre enden i den andre løsningen, slik at papirstrimmelen med kaliumnitratløsning KNO₃dannet en bro, en saltbro. 

Utslaget er 0,5 volt med kaffefilter og 0,8 volt med tørkepapir. Tørkepapiret fungerte derfor best for oss. For andre vil dette kanskje være ulikt vårt resultat. Vi kan ha feilkilder underveis i forsøket. For eksempel kan det ha noe med løsningene vi selv lagde. Noen kan ha hatt riktig mengde pulver i væsken sin, mens andre har hatt litt for mye eller lite. Temperaturen på vannet spiller også en stor rolle for utslaget på voltmeteret. Det er viktig å ha riktig temperatur for å få maks utbytte av 

De resultatene vi fikk med de ulike typene saltbro, varierte. Maksimalt kunne vi oppnå 1,1V med dette forsøket. Med vanlig tørkepapir oppnådde vi mest Volt og best elektronoverføring i væskene. 

Gjennom dette forsøket har vi lært hvordan elektroner føres og løses opp i væske. På denne måten fraktes også elektroner og skaper strøm i et batteri. Vi har lært at ved å se på spenningsrekka at det metallet som står til venstre i spenningsrekken blir den negative elektroden, mens metallet som står til høyre i spenningsrekken vil bli den positive elektroden.

Kilder:
http://ndla.no/nb/node/14600?fag=7&meny=30
Naturfag 3

Redoksreaksjoner - Vakse med ketchup

Hypotese:
Ved å tilsette eddik, salt, vann og tomatsaft til ketchupen vil det forsterke dens forbindelse med kobberet som finnes i 50-øringen. Det vil skje en redoksreaksjon, og ketchupen tar til seg elektroner fra 50-øringen. Den vil bli blankere, og ketchupen mer brun. Reduksjon og oksidasjon skjer samtidig i en reaksjon. Det ene stoffet gir fra seg elektroner, og det andre stoffet tar til seg elektroner. Dette kalles Reduksjonsoksidasjonsreaksjon, eller Redoksreaksjon

Utstyr som ble brukt under forsøket var en 50-øring, ketchup, eddik, salt og tørkepapir for å tørke av alt klinet på 50-øringen.

Eddiken og saltene som er i ketchupen og som tilsettes reagerer med hverandre og har innvirkning på kobberet i 50-øringen.  Vannet i ketchupen, saltet, sukkeret i ketchupen reagerer også med kobberet, slik at den gir fra seg elektroner. Fargen blir derfor mer gylden og blank.

50 – øringen mister noe av sin brunfarge, fordi det løses opp i en reaksjon med ketchupen. Brunfargen går fra å være mørkebrun ogskitten til å bli mer blank. Løsningen gjør at det det frigjøres farge fra pengen. 

  FØR:                                                                                                              ETTER: (Utviklingen)

                                                      Stoffene i Ketchupen tar til seg belegget
utenpå 50-øringen og beholder det.
Det frigjøres elektroner fra belegget som tas opp i stoffene i ketchupen. Ved å se på før/etter bilde, ser vi at det har skjedd en forandring underveis.Eddiken og saltene reagerer straks det får kontakt med 50-øringen, mens tomatketchupen og tomatsaften trenger mer tid på seg til å reagere for for å få en stor forandring.


Det som skjer er en redoksreaksjon, hvor kobberet gir fra seg atomer til oksygenet. Kobberet blir oksidert og får en positiv ladning, mens oksigenet blir redusert og vil få en negativ ladning.
Den kjemiske formelen vil bli: CU²⁺ + O^-

Vi brenner magnesium

Hypotese:

Hva jeg tror  kommer til å skje:

Magnesium reagerer med oksygengass og omdannes til magnesiumoksid, og jeg tror derfor at magnesiumet vil smelte og det vil bli noe røyk.

Her er forsøket i praksis:

Magnesiumet har nå reagert med oksygengassen og det ligger igjen et hvitt pulver i skålen. Magnesiumet endret farge til hvit under reaksjonen.

Redoksreaksjon kalles denne typen reaksjon.Redoksreaksjoner er en reaksjon hvis et stoff gir fra seg elektroner og et annet tar det til seg kaller vi det en redoksreaksjonReaksjonslikningen for denne typen reaksjon blir:

             2Mg(s)    +          O₂(g)   = 2MgO(s)

Magnesiummetall + oksygengass = magnesiumoksid

Magnesiumatomene er redusert og oksygenatomene er blir oksydert.Et annet navn vi har for slike redoksreaksjoner der brenbart stoff reagere med oksygengass kalles, Reduksjonsoksidasjonsreaksjoner

Sammenlikning av to økosystemer

Sammenlikning av to økosystemer

Dette er den første elevundersøkelsen i 3. Klasse på Åssiden Videregående skole. Rapporten er i sammenheng med tur til Haglebu og en sammenlikning av økosystemer i ulike suksesjonsfaser. Økosystemene i denne undersøkelsen er hentet fra fjellet. Undersøkelsen ble utført på turen 19.-20. september.

På turen ble det brukt et kamera for å henvise til stedet vi var.

Områdene som skal sammenliknes er i litt ulike faser i suksesjonen. Det ene området inneholder en myr, med et lite tjern, mens det andre bildet er litt mer i høyden. Her finnes det mer stein og hard masse. Fjellet er i sin sekundærfase, fordi det kan ha vært grantrær eller annet liv på fjellet for ca. 1000 år siden. Denne granskogen har dødd ut, og det har kommet nytt liv frem. Det er i ferd med å vokse frem lyng rundt fjelltoppen. Dette området er over tregrensen. Fjellet har muligens vokst over lang tid. Her finnes det mye torv og lyng. Det har vært vått under høst perioden, og torvet er derfor ganske vått. Om det hadde vært tørrere enn det hva det var hadde det nærmet seg mer en klimaksfase, hvor det kunne vokst trær.

Det andre området er litt lavere i høyde enn det første området. Her finner vi en myr, med et lite tjern. Tjernet er i ferd med gro igjen, og er derfor et sted mellom primær og klimaksfase.

Vi sier at dette området er i primærfasen fordi det ikke har vært noe liv her før, og det kan være under utvikling for at nye organismer og dyr kan leve her. Hvis tjernet gror igjen, kan det ha bodd organismer i tjernet som ikke lenger har et hjemsted. Disse vil muligens død, og det vil bli et mer egnet område for andre dyr.

Begge områdene har mange felles abiotiske faktorer, som vind, sollys fra himmelen og temperaturen oppe på fjellet. Begge områdene har ganske lik lufttemperatur, og områdene er begge veldig åpne for vindtilførsel. Det eneste som skiller de to områdene er at fjellet er litt mer i høyden. Nedbøren som kommer samler seg ikke på fjelltoppen på samme måte som myra og tjernet gjør. Myra suger til seg den våte væsken og tar mer vare på den enn steinen gjør.

Områdene er veldig åpne og naturgitt for eksempel elg og reinsdyr. Elgen har rikelig tilførsel både på vann fra tjern, som på bildet over, og mat både fra lyng og bær, eller trær under tregrensen.

Om man ser fremover, for eksempel 20 år frem i tid vil muligens tjernet i myra være mer gjengrodd enn hva det er nå. Området vil kanskje være mer tildekt av trær og lyng enn det vil være myr på dette området. Det samme kan skje med fjellet. Det kan ha vært granskog på dette området tidligere, noe som kan utvikle seg mer i den retningen enn tidligere.

Noe av grunnen til at disse områdene ser ut som de gjør kan være fordi det har f.eks vært is her. Noen av dalene på fjellet er veldig V-formet, som kan være et svar på at isen har forsvunnet veldig fort. Årsaken til at myren er som den er kan være fordi det er et område som har oppbevart væske og vann. Vannet har ikke dampet noe pga. den kalde luften på fjellet, og isen som var til stede.

Hva slags fremtid skal bjørn ha i Norge?

I dag er temaet å fremme hva slags fremtid bjørnen skal ha i Norge.
Det stilles spørsmål og det kommer påstander både for og i mot at vi skal ha bjørn i Norge. Hvis vi ser tilbake i historien var Norge det landet med størst stamme av brunbjørn i Norden. I dag er det knapt bjørn igjen på norsk jord. Omtrent 130 bjørn er å finne i Norge, noe som er en sterk reduksjon siden 1800-tallet, hvor vi hadde omtrent 3000 bjørn.
Derfor bør spørsmålet om utryddelse av bjørnen virkelig tas opp nå, før det er for sent.

                                  Se så søt den er. Skal vi tillate oss å fjerne dette fine rovdyret?


Bjørnen fortjener å leve like mye som alle andre dyr. Vi har mange rovdyr i Norge, som også gjør skade, men fokuset er mye klarere i hvor farlig bjørnen er (eller hvor farlig, som folk skal ha det til). Det hjelper ikke å utrydde et dyr, selv om folket synes den er farlig og skummel.
Viltloven forteller oss at alt vilt i utgangspunktet er fredet, utenom de artene det finnes grunnlag for å jakte på. Bjørnen er som alle andre dyr, del av en syklus. Hadde det vært slik at alle dyr som dreper for eksempel sau skulle utryddes, ville det vært et stort tap av rovdyr.
Ved å prioritere ulike områder for bjørnen og husdyr, vil ikke dette være et stort problem.

Gjennom Bernekonvensjonen har Norge forpliktet seg til å ta var på sitt biologiske mangfold. Vi har derfor i oppgave å sikre en levedyktig bestand av bjørn.

La bjørnen leve!

Kilder
viten.no
wikipedia.com