Användning av värmekameror vid öppna laborationer

Värmerelaterade fenomen och studiet av dem i termodynamik framstår ofta som abstrakta för studenter. Undervisningen bygger typiskt på algebraisk problemlösning och studenter har svårt att se kopplingen till fenomenen. Värmekameror ger dock en möjlighet att se sådana fenomen, som vi tidigare har närmat oss med vårt trubbiga känselsinne, och lämpar sig därigenom väl för undersökande arbetssätt vid laborationer. Mot bakgrund av ett utvecklingsarbete att designa om en inledande universitetskurs i kemi i riktning mot mer studentaktivt lärande och öppnare laborationer utgår vi från följande forskningsfråga: Hur kan kemistudenter använda värmekameror vid öppna laborationer om lösningsentalpi? Studenternas laborationsuppgift var att mäta temperaturändringar då natriumnitrat, respektive natriumhydroxid löses i vatten, en exoterm och en endoterm process, och beräkna salternas lösningsentalpi. Som metod för datainsamling videofilmades studenter då de arbetade parvis med laborationen, och deras laborationsanteckningar fotograferades. Några par valdes ut för att studera samma reaktioner med hjälp av en värmekamera, och tunnare plastkoppar, vilket gör att stora lokala temperaturändringar kan uppstå där salterna reagerar med vattnet. De utvalda studenterna observerade dessutom med värmekameror vad som sker då koksalt strös på en isbit. Prelimära resultat visar att studenterna med värmekameran kunde se en temperaturökning på uppemot 50 °C på utsidan av koppen lokalt där natriumhydroxid reagerar med vatten. De diskuterade detta i termer av en felkälla för sina kalorimetriska beräkningar. De hade hypotesen att lösning av natriumnitrat i en tunn plastkopp skulle leda till en mindre temperaturminskning än då de själva använde en tjockare frigolitkopp, med fokus på lösningens temperatur, mer än på temperaturen på utsidan av koppen. Studenterna förutspådde att isen skulle smälta då den beströddes med koksalt och att temperaturen skulle öka eller vara konstant. De var förvånade över att