要知道，水是一种神奇的物质。例如，它固体形态的密度竟然比液体形态的密度低，以至于冰块都是浮在水面。再如，它在4℃时才是密度最大的时候，一千克的标准就是以1L4℃水的质量来取样的。再如，温水的结冰速度竟然比冷水的结冰速度快。

　　理论上温水结冰时，温水会一直降温当降到凝固点0℃时才开始凝固。因此我们会认为温水结冰比冷水结冰多了一个降温过程，从而消耗的时间会比较长。但是，水的结冰不仅仅有物理变化，还涉及到了化学变化。水结冰是体积会增大密度会变小，由于热胀冷缩同质量的热水比冷水的体积大，因而会优先于冷水达到固态。

　　这一期家庭小实验是检测不同温度下水的结冰速度，探索水不为人知的一面，让家长和孩子一起学理化。

试验介绍：

　　该实验使用具有外部温度探针的DrDAQ来监测两个不同温度的水样品的结冰速率。这个实验的结果将显示水的初始温度是否影响其冻结速率。适用于12岁以上，需要了解液体状态变化所涉及的过程。

所需设备：

1. 　　  DrDAQ数据记录器连接到运行PicoLog的PC
2. 　　 两个DrDAQ外部温度探头（PartNoDD100）
3. 　　 可容纳至少300毫升水的容器
4. 　　 一个水壶
5. 　　 一个冷柜

　　如果冰箱距离DrDAQ超过2米，那么您还可能需要一个或多个5m传感器延长电缆。

 实验设置：

　　实验可以以两种方式之一运行：一、两个样品可以分别在不同时间被冷冻并进行检测。但要保证除水的起始温度不同以外其他条件如水的体积、容器的大小和冷冻箱的冷冻温度必须相同。二、两个样品可以同时放置在冰箱中，除水的起始温度不同以外其他条件如水的体积、容器的大小也必须相同。这时候就需要两个外部传感器连接器了。

 监控单个样本

　　1、将200毫升自来水倒入容器。使用的水越多，实验需要的时间越长，同时下一步的所设置的样品都要保持量不变。

　　2、将外部温度探头插入水中。

　　3、确保温度探头不接触容器的侧面，并完全浸没在水中。

　　4、开始运行PicoLog软件，检查温度读数是否合理。

　　5、配置PicoLog记录样品每15秒2000个样品。

　　6、将样品放在冰箱中，并小心地将温度传感器的电缆从门的边缘送出，而不要将传感器从杯子中拉出。

　　7、当对其他样品重复此实验时，重要的是使用相同量的水，相同的容器和相同的冰箱。

监控两个样品

　　1、两个容器中加水，一个装200毫升自来水，另一个装200毫升加热水（约40℃）。实验所用的水越多，实验需要的时间越长，两个容器水的量应保持一致。

　　2、将外部温度探头插入每个容器。确保温度探头不接触任一容器的侧面，并完全浸没在水中

　　3、确保每个通道命名为不同的名称，以免数据混淆。

　　4、开始运行PicoLog软件，并检查两个温度读数是否合理。

　　5、配置PicoLog记录样品每15秒2000个样品。

　　6、将样品放在冰箱中，并小心地将温度传感器的电缆从门的边缘送出，而不要将传感器从容器中拉出。

进行实验

　　启动PicoLog收集数据并使用PicoLog中的图形功能显示记录的数据。检查以确保样品的温度开始下降。一旦两个样品的温度均匀化，这个实验将会完成。