Gå til hovedindhold

Dampbåd

Hvorfor mon?

  • Hvad er damp?
  • Hvilke maskiner kender du, der drives af damp?

Inden du starter

Det kan du bruge:

  • 1 øl-/sodavandsdåse
  • Stærk lim - hurtigtørrende
  • Silikone
  • 2 sugerør med knæk
  • Malertape (lav det til dobbeltklæbende tape ved at tape enderne sammen)
  • Saks
  • Hobbykniv
  • Flamingobakke, for eksempel fra en grøntsagspakke
  • Lagkagelys
  • Stanniol
  • Kreditkort
  • Træliste eller trælineal
  • Limpistol (25 W)
  • Elastikker
  • Balje eller bassin
  • Skabeloner:

http://sciencetoymaker.org/boat/images/enginePatternJan09.PDF
http://sciencetoymaker.org/boat/images/foamPatternJan08.PDF

Sikkerhed:
Udvis altid forsigtighed omkring brugen af åben ild. I dette forsøg skal eleverne desuden håndtere metal, som bliver opvarmet og derfor bliver varmt at holde på. Endelig skal eleverne være opmærksomme på, at dåsens kanter kan være skarpe. Desuden skal de håndtere en hobbykniv.

Pris pr. forsøg:
15 kr.

Tip til indkøb:
Køb små silikonetuber mærket Bostik Silicone Universal Transparent - de er nemmere at håndtere for eleverne end de store tuber. Køb dem for eksempel i Silvan.

Sådan gør du

Damprørsystemet

  1. Klip dåsens top og bund af (din lærer kan først lige skære et lille snit med en hobbykniv, for at skabe plads til at klippe med saksen).
  2. Du skal bruge metalstykket uden top og bund. Klip stykket til ved at bruge linjerne på dåsens inderside som "hjælpelinjer".
  3. Fold det rektangulære stykke fra dåsen på midten. Start fra kanterne og bevæg dig ind mod midten. Dåsens inderside skal være synlig. Det sørger du for ved at lave den ene side er et par millimeter længere end den anden.

  1. Saml foldningen ved at tape de løse ender sammen.
  2. Brug en træliste til at presse en skarp kant ved foldningen.

  1. Klip "Boiler pattern" ud (det gør ikke så meget, at det ikke bliver helt præcist).
  2. Klæb mønsteret fast på metalstykket ved hjælp af dobbeltklæbende malertape.
  3. Klip metalstykket ud ved hjælp af skabelonen.

  1. Fold metalstykket langs de stiplede linjer på skabelonen – du kan bruge en skarp bordkant som hjælp.

  1. Fold kanterne helt ned og ind over et kreditkort, så foldningen bliver skarp.
  2. Lim siderne på langs sammen, sørg for, at der kommer lim ned i foldningen ved at bruge noget af det metal, der var til overs til at komme lim i samlingerne.
  3. Skab en lomme i metalkuverten ved at stikke ét sugerør i af gangen.
  4. Tag sugerørene ud igen
  5. Klip sugerørene til, så det korte stykke inden knækket er 3 cm langt.
  6. Kom lim på sugerørenes korte ende og stik dem ned i metalkuverten.
  7. Lad limen tørre.
  8. Metalkuverten gøres tæt med silikone. Alle huller skal lukkes – sørg for at komme silikone langs dobbeltfoldningerne. Undgå silikone på den glatte side af metalkuverten - det er den, der skal varmes op.

  1. Lad silikonen tørre, gerne til næste dag.
  2. Klip "Bend Pattern" ud, (det gør ikke så meget, at det ikke bliver helt præcist) og lim det på et stykke karton.
  3. Klip mønsteret helt ud af kartonen og saml det ved hjælp af tape.
  4. Træk knækket på sugerørene ud.
  5. Placer æsken som vist på fotoet.

  1. Kom lim fra limpistolen på sugerørsknækkene, så bøjningen af sugerørene bevares, når limen tørrer.
  2. Lad limen tørre.
  3. Klip de lange sugerør af, så det passer med æskens længde (10 cm fra knækket).

  1. Test metalkuverten ved at komme vand i det ene sugerør. Der skulle gerne komme vand op af det andet.
  2. Test også for lufthuller ved at komme hele konstruktion i en balje vand og derefter puste luft i sugerørene. Hvis det bobler i vandet, er der utætheder. Tæt efter ved brug af silikone.

Lysholder

  1. Klip eller skær lysene i 3 stykker.
  2. Skær vægen fri ved de to af stykkerne.
  3. Klip et 5 cm. bredt stykke stanniol. Fold det på langs og placer lyset et par centimeter inde. Rul stanniolen rundt om lyset til godt en 1/3 af længden på langs, så der stadig er noget stanniol at holde i.

Bådens bund

  1. Klip bådskabelonen ud (det gør ikke så meget, at det ikke bliver helt præcist).
  2. Lim den på flamingobakken og klip den ud.
  3. Skær hullet ud med en hobbykniv.

Den færdige båd

  1. Stik sugerørene igennem hullet på båden og sæt dem fast med elastikker.
  2. Brug elastikkerne til at fæstne lysholderen.

  1. Put båden i vand og tænd for lyset. Efter et lille stykke tid sejler båden.

Hvad tror du?

  • Hvordan kan det være, at båden bevæger sig? 
  • Hvilke fordele er der ved at bruge damp som energi? Hvilke ulemper er der ved at bruge damp?

Forklaring

Varmen fra lyset får vandet til at koge. Når vand koger bliver det til damp. Normalt vil en liter vand blive til 1500 liter damp (afhængigt af tryk og temperatur). Man siger at vandet går fra flydende form til gasform. Da beholderen ikke kan udvide sig, vokser trykket inde i beholderen. Trykket bliver dog ikke ved med at vokse i beholderen, da dampen har mulighed for at slippe ud gennem sugerørene – og den kraft kan så udnyttes. Når dampen kastes bagud drives båden fremad.

Dampens historie

Udviklingen af dampmaskinen begyndte i England i 1700-tallet og maskinen spillede en afgørende rolle i den industrielle revolution. I Danmark fik den betydning som drivkraft i industri og transport fra omkring midten af 1800-t. I slutningen af 1800-tallet fik dampmaskinen konkurrence fra nye typer kraftmaskiner, og omkring 1960 var den på stort set alle felter erstattet af andre maskintyper.

Damp er ikke kun noget gammeldags noget, der engang blev brugt til at drive lokomotiver. I dag udbytter man stadig dampkraften i industrien. Faktisk er det meste af den elektricitet vi bruger fremstillet ved hjælp af vand og damp. På de fleste kraftværker bruger man fossile brændstoffer, som kul, gas eller olie, til at varme vandet op til damp. Dampen udnyttes derefter til at drive en turbine, som producerer strømmen.

Dampturbiner er en billig måde at lave energi på, da hverken vand eller kul er særlig dyrt. Men det er vigtigt, at vandet er helt rent. På den måde kan man undgå, at rørene bliver slidt af snavs. Vanddamp i sig selv skaber ikke nogen direkte forurening men det gør dampene fra varmekilden til gengæld. Ved afbrænding af fossile brændstoffer produceres CO2. Den overskydende CO2 fungerer som en drivhusgas i atmosfæren, der bidrager til den globale opvarmning.

I dag arbejder forskerne på at udnytte alternative varmekilder, som fx jordvarme eller sollys, der kan erstatte fossile brændstoffer. På den måde kan vi forhåbentligt stadig udnytte dampens kraft i fremtiden, bare uden at forurene.

Elevvejledning

Dampbåd

Damp kan udnyttes i maskiner. Derfor satte dampmaskiner gang i mange opfindelser for cirka 250 år siden, hvor dampmaskinen blev en vigtig del af den industrielle revolution. I dette forsøg skal du bruge vand og damp til at skabe kraft og bevægelse.

  • Hvad er damp?
  • Hvilke maskiner kender du, der drives af damp?

Du skal bruge

  • 1 øl-/sodavandsdåse
  • Stærk lim - hurtigtørrende
  • Silikone
  • 2 sugerør med knæk
  • Malertape (lav det til dobbeltklæbende tape ved at tape enderne sammen)
  • Saks
  • Hobbykniv
  • Flamingobakke, for eksempel fra en grøntsagspakke
  • Lagkagelys
  • Stanniol
  • Kreditkort
  • Træliste eller trælineal
  • Limpistol (25 W)
  • Elastikker
  • Balje eller bassin
  • Skabeloner

Sådan gør du

Damprørsystemet

  1. Klip dåsens top og bund af. (din lærer kan først lige skære et lille snit med en
  2. hobbykniv, for at skabe plads til at klippe med saksen).
  3. Du skal bruge metalstykket uden top og bund. Klip stykket til ved at bruge linjerne på dåsens inderside som "hjælpelinjer".
  4. Fold det rektangulære stykke fra dåsen på midten. Start fra kanterne og bevæg dig ind mod midten. Dåsens inderside skal være synlig. Det sørger du for ved at lave den ene side er et par millimeter længere end den anden.
  5. Saml foldningen ved at tape de løse ender sammen.
  6. Brug en træliste til at presse en skarp kant ved foldningen.
  7. Klip "Boiler pattern" ud (det gør ikke så meget, at det ikke bliver helt præcist).
  8. Klæb mønsteret fast på metalstykket ved hjælp af dobbeltklæbende malertape.
  9. Klip metalstykket ud ved hjælp af skabelonen.
  10. Fold metalstykket langs de stiplede linjer på skabelonen – du kan bruge en skarp bordkant som hjælp.
  11. Fold kanterne helt ned og ind over et kreditkort, så foldningen bliver skarp.
  12. Lim siderne på langs sammen, sørg for, at der kommer lim ned i foldningen ved at bruge noget af det metal, der var til overs til at komme lim i samlingerne.
  13. Skab en lomme i metalkuverten ved at stikke ét sugerør i af gangen.
  14. Tag sugerørene ud igen.
  15. Klip sugerørene til, så det korte stykke inden knækket er 3 cm langt.
  16. Kom lim på sugerørenes korte ende og stik dem ned i metalkuverten.
  17. Lad limen tørre.
  18. Metalkuverten gøres tæt med silikone. Alle huller skal lukkes – sørg for at komme silikone langs dobbeltfoldningerne. Undgå silikone på den glatte side af metalkuverten - det er den, der skal varmes op.
  19. Lad silikonen tørre, gerne til næste dag.
  20. Klip "Bend Pattern" ud, (det gør ikke så meget, at det ikke bliver helt præcist) og lim det på et stykke karton.
  21. Klip mønsteret helt ud af kartonen og saml det ved hjælp af tape.
  22. Træk knækket på sugerørene ud.
  23. Placer æsken som vist på fotoet.
  24. Kom lim fra limpistolen på sugerørsknækkene, så bøjningen af sugerørene bevares, når limen tørrer.
  25. Lad limen tørre.
  26. Klip de lange sugerør af, så det passer med æskens længde (10 cm fra knækket)
  27. Test metalkuverten ved at komme vand i det ene sugerør. Der skulle gerne komme vand op af det andet.
  28. Test også for lufthuller ved at komme hele konstruktionen i en balje vand og derefter puste luft i sugerørene. Hvis det bobler i vandet, er der utætheder. Tæt efter ved brug af silikone.

Lysholder

  1. Klip eller skær lysene i 3 stykker.
  2. Skær vægen fri ved de to af stykkerne.
  3. Klip et 5 cm. bredt stykke stanniol. Fold det på langs og placer lyset et par centimeter inde. Rul stanniolen rundt om lyset til godt en 1/3 af længden på langs, så der stadig er noget stanniol at holde i.

Bådens bund

  1. Klip bådskabelonen ud (det gør ikke så meget, at det ikke bliver helt præcist).
  2. Lim den på flamingobakken og klip den ud.
  3. Skær hullet ud med en hobbykniv.

Den færdige båd

  1. Stik sugerørene igennem hullet på båden og sæt dem fast med elastikker.
  2. Brug elastikkerne til at fæstne lysholderen.

Put båden i vand og tænd for lyset. Efter et lille stykke tid sejler båden.

 

Kilde

http://sciencetoymaker.org/boat/

Læringsmål og Fælles Mål

  • Fællesfaglige fokusområder
    • Teknologiens betydning for menneskers sundhed og levevilkår