שעון תפוזים

תיאור

הכירו את השעון המדהים שלנו שפועל… על פרי! במקום סוללות רגילות, השעון הזה משתמש בכוח הטבעי של פירות כמו תפוזים או תפוחי אדמה כדי להראות את השעה! זה כמו קסם של מדע וטבע ביחד!

איך זה עובד? סוד המתכות והחומצה!

כדי שהשעון שלנו יעבוד, אנחנו צריכים לחבר אליו שתי רצועות מתכת שונות – אחת עשויה מאבץ ואחת מנחושת. כשמכניסים את הרצועות האלה לתוך תפוז (או תפוח אדמה), קורה משהו מיוחד!

בתוך הפרי יש נוזלים שמכילים חומצה (בתפוז זה נקרא חומצה ציטרית). כשהמתכות פוגשות את החומצה, מתחילה תגובה כימית קטנה. האבץ מתחיל להתמוסס קצת בחומצה ומשחרר חלקיקים קטנים שנקראים אלקטרונים.

האלקטרונים האלה הם כמו זרם חשמל קטן מאוד! הם זורמים דרך החוטים שמחברים את המתכות אל השעון ונותנים לו את האנרגיה שהוא צריך כדי להראות את השעה. כל תפוז (או תפוח אדמה) מתפקד כמו סוללה קטנה! כדי שהשעון יעבוד טוב, אנחנו צריכים שני “תאי פרי” כאלה.

אתם יכולים אפילו לנסות להשתמש בפירות אחרים או אפילו בלשון שלכם! ברוק שלנו יש חומצה שנקראת חומצה לקטית, ואולי גם היא תוכל ליצור קצת חשמל!

מה אפשר ללמוד? חשמל מהטבע!

השעון שלנו מלמד אותנו שחשמל לא חייב לבוא רק מסוללות רגילות. יש אנרגיה כימית שמאוחסנת בחומרים שונים, וכשאנחנו גורמים להם להגיב אחד עם השני (כמו המתכות והחומצה בפרי), אנחנו יכולים לשחרר את האנרגיה הזו ולהפוך אותה לחשמל!

חשוב לדעת שהאנרגיה לא באמת מגיעה מהתפוז עצמו, אלא מהמתכת אבץ. כשייצרו את האבץ, השקיעו בו אנרגיה. כשהוא מתמוסס בחומצה שבפרי, האנרגיה הזו משתחררת, וחלק ממנה הופך לחשמל שמפעיל את השעון. הפרי רק עוזר לתגובה הזו לקרות!

מתאים מגיל 4 ומעלה.

בואו להכין את השעון הקסום שלכם ולראות איך פרי יכול להפעיל מכשיר אלקטרוני! תוכלו לעשות ניסויים ולגלות אילו פירות או חומרים אחרים יכולים ליצור חשמל! זה כיף, זה מפתיע וזה מלמד אותנו על עולם החשמל והכימיה!

לתשומת לב: הערכה אינה כוללת פירות. תצטרכו להשתמש בתפוזים או תפוחי אדמה מהבית.

אז איך זה עובד?

רצועות המתכת הנקראות אלקטרודות ותפוח האדמה יוצרים בטרייה שמפעילה את השעון, כל תפוח אדמה משמש בתור תא אלקטרו-כימי.

בתא זה האנרגיה הכימית שאצורה בתוך המתכת הופכת לאנרגיה חשמלית, כדי להפעיל את השעון יש צורך בשני תפוחי אדמה.

ניתן להשתמש גם בתפוז ואז התגובה היא עם החמצה הציטרית שבמיץ התפוזים או בכל דבר אחר בו יש חומצה כלשהי (גם בלשון שלנו כי ברוק יש חומצה לקטית)

מה ניתן ללמוד?

כאשר האבץ מוכנס לתוך תפוח האדמה הוא פוגש שם נוזל המכיל חומצה גופרתית (H₂SO₄) האבץ המתכתי מתמוסס בחומצה והופך ליון אבץ (Zn²).

בתהליך זה הוא משאיר אחריו שני אלקטרונים. האלקטרונים הללו זורמים דרך חוט החשמל אל אלקטרודת הנחושת ושם נמסרים שני אלקטרונים ליוני מימן שבחומצה.

תהליך זה חוזר על עצמו וכך נוצרת זרימה של חשמל (אלקטרונים) דרך השעון שמפעיל אותו.

חשוב להבין שהאנרגיה של הבטרייה מגיעה מאלקטרודת האבץ ולא מתפוח האדמה, בתהליך יצור האבץ הושקעה אנרגיה, כאשר הוא מתמוסס לתוך החומצה שבתפוח האדמה האנרגיה הזו משתחררת וחלק ממנה הופך לחשמל.