Kotona tehtävän kokeellisen työn suunnittelu – esimerkki lukion lämpökurssilta
Kotona tehtävissä kokeellisissa töissä on huomioitava eri vaihtoehtoja, jotta jokaisella opiskelijalla olisi mahdollisuus työn tekemiseen. Suunnittelin lämpökurssille kotikeittiössä tehtävän kokeellisen työn, jossa määritetään veden keskimääräinen lämmitysteho.
Lähdin suunnitelussa oletuksesta, että jokaisessa keittiössä voi lämmittää vettä. Annoin veden lämmittämiseen kaksi vaihto-ehtoa, joko kattilassa liedellä tai vedenkeittimessä. Jotta veteen siirtynyt lämpö saadaan määritettyä, pitää tietää veden massa ja lämpötilan muutos. Hyvin varustellussa keittiössä on vaaka ja lämpömittari, mutta näitä ei voinut olettaa kaikilta löytyviksi.
Veden massa saadaan, kun tiedetään veden tilavuus. Tilavuuden mittaamiseen ei kaikilta välttämättä löydy desimittaa tai litramittaa. Oletin, että keittiön kaapista löytyy jokin muki, jonka tilavuus on tiedossa. Esim. muumimukin tilavuus on 3 dl.
Lämpötilan muutokseen tarvitaan veden alkulämpötila ja loppulämpötila. Loppulämpötilaksi saadaan veden kiehuessa noin 100 °C. Jos lämpömittaria ei ole, alkulämpötila pitää arvioida. Kun vesihanasta valuvan veden lämpötilan säätää sellaiseksi, että vesi ei tunnu kuumalta eikä kylmältä, vesi on kädenlämpöistä eli noin 37 °C.
Teetin työn etäopetuksessa kahdella FY2-kurssilla. Kaikki opiskelijat löysivät kotoa välineet, joilla työn sai tehtyä. Tuloksetkin vaikuttivat järkeviltä, kunhan kaikki yksiköt saatiin oikein. Tein vertailun vuoksi mittauksen myös lämpötila-anturilla. Lopputulos oli 0,1 kW suurempi kuin keittiövälineillä tekemässäni mittauksessa. Opiskelijat saivat pohdintatehtävän: Mistä ero johtuu?
