States of Matter

Today we explored the different forms, or states, of matter, and the transitions between them. Matter can transition between states by the addition or removal of heat (energy). Most of us are familiar with the liquid, solid, and gaseous states of matter, but there are others that are less familiar, like plasma.  Plasma is actually the most common form of matter — it makes up the stars of our universe! On Earth, it can be found in lightning and even in plasma TVs. The students modeled three of these states by forming groups where each student behaved as an atom in the “matter”.

Students also investigated the changes that occur when matter transitions from one state to another.  We all know that transitions between gas and liquid are called vaporization (or evaporation) and condensation (remember the water cycle?), and changes between solids and liquids are referred to as melting and freezing, but some of the terms were new, such as deposition (gas to solid).  Through demonstrations with dry ice (the solid state of carbon dioxide), the students were able to observe one particularly exciting transition in action: sublimation (solid to gas).

We studied sublimation by observing dry ice, and then adding dry ice to water. The warmth of the water caused the dry ice to sublimate rapidly, releasing bubbles of carbon dioxide gas that made the water look like it was boiling – but it was cold! The cold gas made water vapor condense into cool clouds of fog that flowed out of our cups and down onto the desk. This was great fun to investigate and allowed the students to see three states of matter (solid, liquid and gas) in a single cup.

Check out this video on how to make dry ice bubbles! http://www.youtube.com/watch?v=76CNkxizQuc

 

¡Estados de la Materia!

Hoy exploramos los cambios que ocurren entre las distintos estados de la materia. La materia puede cambiar de estado al agregar o quitar calor (energía). La mayoría de nosotros conoce los estados de la materia líquido, sólido y gaseoso, pero también existen otros estados de materia menos conocidos como el plasma. El plasma es un tipo de materia que conforma las estrellas de nuestro universo, pero también se puede encontrar en los relámpagos e incluso en los aparatos de televisión de plasma. Los estudiantes disfrutaron experimentando con nuestra esfera de plasma, la cual genera pequeños filamentos de plasma que “bailan” al interior de ella.

Durante la clase también investigamos que es lo que sucede cuando la materia cambia de un estado a otro. El cambio de líquido a gaseoso se llama evaporación, y los cambios entre sólido y líquido se conocen como fusión y solidificación. Por otra parte, el cambio de gas a sólido se llama deposición. Utilizando hielo seco (el estado sólido del dióxido de carbono), los estudiantes pudieron observar uno de los cambios de estados de materia más impresionantes: la sublimación, que es el cambio de sólido a gas.

Estudiamos la sublimación al introducir hielo seco en agua. El calor del agua hace que el hielo seco sublime rápidamente, liberando así nubes de vapor blanco (dióxido de carbono gaseoso) las cuales disipan prontamente. Esta actividad fue muy entretenida y permitió que los alumnos observarán distintos estados de la materia (sólido, líquido y gas), ¡usando sólo una taza!

Información adicional: Revisa este video sobre cómo hacer burbujas de hielo seco.

http://www.youtube.com/watch?v=76CNkxizQuc

 

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