Ar jis plečiasi ar mažėja? Atsakymas yra toks: atėjus žiemai vanduo pradeda plėstis. Kodėl tai vyksta? Dėl šios savybės vanduo išsiskiria iš visų kitų skysčių ir dujų sąrašo, kurie, priešingai, aušinami suspaudžiami. Kokia šio neįprasto skysčio elgesio priežastis?
3 klasė: ar vanduo plečiasi ar susitraukia, kai užšąla?
Dauguma medžiagų ir medžiagų plečiasi kaitinant ir susitraukia aušinant. Dujos šį efektą rodo ryškiau, tačiau įvairūs skysčiai ir kietieji metalai pasižymi tokiomis pat savybėmis.
Vienas ryškiausių dujų išsiplėtimo ir susitraukimo pavyzdžių yra oras balione. Kai oro balioną išnešame į lauką esant minusiniam orui, baliono dydis iškart sumažėja. Jei įnešame kamuolį į šildomą patalpą, tada jis iš karto padidėja. Bet jei į vonią įnešime balioną, jis sprogs.
Vandens molekulėms reikia daugiau vietos
Priežastis, kodėl vyksta šie įvairių medžiagų plėtimosi ir susitraukimo procesai, yra molekulės. Tie, kurie gauna daugiau energijos (tai atsitinka šiltoje patalpoje), juda daug greičiau nei molekulės šaltoje patalpoje. Daugiau energijos turinčios dalelės susiduria daug aktyviau ir dažniau, joms judėti reikia daugiau erdvės. Kad sulaikytų molekulių daromą slėgį, medžiaga pradeda didėti. Be to, tai vyksta gana greitai. Taigi, ar užšalęs vanduo plečiasi ar susitraukia? Kodėl tai vyksta?
Vanduo nepaklūsta šioms taisyklėms. Jei pradedame vėsinti vandenį iki keturių laipsnių Celsijaus, tai sumažina jo kiekį. Bet jei temperatūra ir toliau krenta, tada vanduo staiga pradeda plėstis! Yra tokia savybė kaip vandens tankio anomalija. Ši savybė atsiranda esant keturių laipsnių Celsijaus temperatūrai.
Dabar, kai išsiaiškinome, ar vanduo plečiasi ar susitraukia, kai užšąla, išsiaiškinkime, kaip iš tikrųjų atsiranda ši anomalija. Priežastis slypi dalelėse, iš kurių jis susideda. Vandens molekulė susideda iš dviejų vandenilio atomų ir vieno deguonies. Visi žino vandens formulę nuo pradinės mokyklos laikų. Šios molekulės atomai įvairiais būdais pritraukia elektronus. Vandenilis sukuria teigiamą svorio centrą, o deguonis, priešingai, turi neigiamą. Kai vandens molekulės susiduria viena su kita, vienos molekulės vandenilio atomai pereina į visiškai kitos molekulės deguonies atomą. Šis reiškinys vadinamas vandeniliniu ryšiu.
Atvėsus vandeniui reikia daugiau vietos
Tuo momentu, kai prasideda vandenilinių jungčių susidarymo procesas, vandenyje pradeda atsirasti vietos, kur molekulės yra tokia pat tvarka kaip ir ledo kristale. Šie ruošiniai vadinami klasteriais. Jie nėra tokie stiprūs kaip kietame vandens kristale. Kai temperatūra pakyla, jie suyra ir keičia savo vietą.
Proceso metu klasterių skaičius skystyje pradeda sparčiai didėti. Joms daugintis reikia daugiau erdvės, todėl pasiekęs nenormalų tankį vanduo didėja.
Kai termometro stulpelis nukrenta žemiau nulio, klasteriai pradeda virsti mažais ledo kristalais. Jie pradeda lipti aukštyn. Dėl viso to vanduo virsta ledu. Tai labai neįprastas vandens gebėjimas. Šis reiškinys reikalingas labai daugybei gamtoje vykstančių procesų. Mes visi žinome, o jei nežinome, tada prisimename, kad ledo tankis yra šiek tiek mažesnis nei vėsaus ar šalto vandens tankis. Tai leidžia ledui plūduriuoti vandens paviršiuje. Visi vandens telkiniai pradeda užšalti iš viršaus į apačią, o tai leidžia vandens gyventojams ramiai gyventi ir neužšalti apačioje. Taigi, dabar mes išsamiai žinome, ar užšaldamas vanduo plečiasi ar susitraukia.
Karštas vanduo užšąla greičiau nei šaltas. Jei paimsime dvi vienodas stiklines ir į vieną pilsime karštą, o į kitą tiek pat šalto, pastebėsime, kad karštas vanduo užšals greičiau nei šaltas. Tai nelogiška, ar sutinkate? Karštas vanduo turi atvėsti, kad užšaltų, bet šaltas – ne. Kaip paaiškinti šį faktą? Mokslininkai iki šiol negali paaiškinti šios paslapties. Šis reiškinys vadinamas „Mpemba efektu“. Jį 1963 m. atrado mokslininkas iš Tanzanijos neįprastomis aplinkybėmis. Studentas norėjo pasigaminti ledų ir pastebėjo, kad karštas vanduo užšąla greičiau. Tuo jis pasidalijo su savo fizikos mokytoju, kuris iš pradžių juo nepatikėjo.
Vanduo turi nuostabių savybių, dėl kurių jis skiriasi nuo kitų skysčių. Bet tai yra gerai, kitaip, jei vanduo turėtų „įprastų“ savybių, Žemės planeta būtų visiškai kitokia.Didžiajai daugumai medžiagų būdinga kaitinant išsiplėsti. Tai gana lengva paaiškinti mechaninės šilumos teorijos požiūriu. Anot jos, kaitinant medžiagos atomai ir molekulės pradeda judėti greičiau. Kietose medžiagose atomų virpesiai pasiekia didesnę amplitudę ir jiems reikia daugiau laisvos vietos. Dėl to kūnas plečiasi.
Tas pats procesas vyksta su skysčiais ir dujomis. Tai yra, dėl temperatūros padidėjimo laisvųjų molekulių šiluminio judėjimo greitis didėja, o kūnas plečiasi. Atvėsus, kūnas atitinkamai suspaudžiamas. Tai pasakytina apie beveik visas medžiagas. Išskyrus vandenį.
Atvėsus nuo 0 iki 4 ° C, vanduo plečiasi. Ir susitraukia – kaitinant. Kai vandens temperatūra pasiekia 4 ° C, tuo metu vandens tankis yra didžiausias, kuris yra 1000 kg / m3. Jei temperatūra yra žemesnė arba aukštesnė už šį ženklą, tada tankis visada yra šiek tiek mažesnis.
Dėl šios savybės rudenį ir žiemą nukritus oro temperatūrai giluminiuose vandens telkiniuose vyksta įdomus procesas. Kai vanduo atvėsta, jis grimzta į dugną, bet tik tol, kol jo temperatūra pasieks + 4 °C. Būtent dėl šios priežasties dideliuose vandens telkiniuose šaltesnis vanduo yra arčiau paviršiaus, o šiltesnis grimzta į dugną. Taigi žiemą užšąlant vandens paviršiui, gilesniuose sluoksniuose ir toliau palaikoma 4 °C temperatūra. Dėl šios akimirkos žuvys gali ramiai žiemoti ledu padengtų rezervuarų gelmėse.
Vandens plėtimosi įtaka klimatui
Išskirtinės šildomo vandens savybės daro didelę įtaką Žemės klimatui, nes apie 79% mūsų planetos paviršiaus yra padengta vandeniu. Dėl saulės spindulių įkaista viršutiniai sluoksniai, kurie vėliau grimzta žemiau, o jų vietoje yra šalti sluoksniai. Jie taip pat pamažu įkaista ir grimzta arčiau dugno.Taigi vandens sluoksniai nuolat keičiasi, o tai lemia tolygų kaitinimą, kol pasiekiama maksimalų tankį atitinkanti temperatūra. Tada, atšilus, viršutiniai sluoksniai tampa mažiau tankūs ir nebegrimzta žemyn, o lieka viršuje ir tiesiog palaipsniui tampa šiltesni. Dėl šio proceso didžiulius vandens sluoksnius gana lengvai sušildo saulės spinduliai.
Kūno tūris yra tiesiogiai susijęs su medžiagos tarpatominiu arba tarpmolekuliniu atstumu. Atitinkamai, apimtis didėja dėl šių atstumų padidėjimo dėl įvairių veiksnių. Šildymas yra vienas iš tokių veiksnių.
Jums reikės
- Fizikos vadovėlis, popieriaus lapas, pieštukas.
Instrukcijos
Perskaitykite vadovėlyje, kaip išdėstomos skirtingos agregacijos būsenos medžiagos. Kaip žinote, viena medžiagos agregacijos būsena skiriasi nuo kitos akivaizdžiais išoriniais skirtumais, pavyzdžiui, tokiais kaip kietumas, sklandumas, masė ar tūris. Jei pažvelgsite į kiekvienos rūšies medžiagų vidų, pastebėsite, kad skirtumas išreiškiamas tarpatominiais arba tarpmolekuliniais atstumais.
Atkreipkite dėmesį, kad tam tikro tūrio dujų masė visada yra mažesnė už tos pačios masės masę, o tai, savo ruožtu, visada yra mažesnė už kietosios medžiagos masę. Tai rodo, kad medžiagos dalelių, tinkančių tūrio vienetui, skaičius yra daug mažesnis dujose nei skysčiuose ir net mažiau nei kietose medžiagose. Priešingu atveju galime sakyti, kad kietesnių medžiagų dalelių koncentracija visada yra didesnė nei mažiau kietų, ypač skystose ar dujinėse. Tai reiškia, kad kietosios medžiagos savo struktūroje turi tankesnį atomų paketą, mažesnį atstumą tarp dalelių nei, tarkime, skysčių ar dujų.
Pagalvokite, kas nutinka metalams, kai jie yra kaitinami. Jie ištirpsta ir tampa skysti. Tai yra, metalai tampa skysčiais. Jei atliksite eksperimentą, pastebėsite, kad lydant padidėja metalinės medžiagos tūris. Taip pat atsiminkite, kas atsitinka vandeniui, kai jis šildomas ir virinamas. Vanduo virsta garais, tai yra dujinė vandens būsena. Yra žinoma, kad garų tūris yra daug didesnis nei pradinio skysčio tūris. Taigi, kaitinant kūnus, didėja tarpatominis arba tarpmolekulinis atstumas, tai patvirtina eksperimentai.
Viena gausiausių medžiagų Žemėje: vanduo. Mums to reikia kaip oro, bet kartais to visai nepastebime. Ji tiesiog yra. Bet pasirodo
Viena gausiausių medžiagų Žemėje: vanduo. Mums to reikia kaip oro, bet kartais to visai nepastebime. Ji tiesiog yra. Tačiau pasirodo, kad paprastas vanduo gali pakeisti savo tūrį ir sverti daugiau ar mažiau. Kai vanduo išgaruoja, šildo ir vėsina, nutinka tikrai nuostabūs dalykai, apie kuriuos sužinosime šiandien.
Muriel Mandell savo nuotaikingoje knygoje „Fizikiniai eksperimentai vaikams“ pateikia įdomiausias mintis apie vandens savybes, kuriomis remdamiesi ne tik jaunieji fizikai gali daug sužinoti, bet ir suaugusieji atnaujins savo žinias, kurių neturėjo. taikyti ilgą laiką, todėl jie pasirodė šiek tiek pamiršti.Šiandien mes sutelksime dėmesį į vandens tūrį ir svorį. Pasirodo, tas pats vandens tūris ne visada sveria vienodai. O jei pilate vandenį į stiklinę ir ji neišsipildo, tai nereiškia, kad jis į ją tilps jokiomis aplinkybėmis.
1... Kaitinamas, vanduo plečiasi
Į puodą, pripildytą penkių centimetrų virimo, įdėkite vandens pripildytą stiklainį vandens ir užvirkite ant silpnos ugnies. Vanduo iš stiklainio pradės pilti. Taip yra todėl, kad kaitinamas vanduo, kaip ir kiti skysčiai, pradeda užimti daugiau vietos. Molekulės atstumia viena kitą didesniu intensyvumu ir dėl to padidėja vandens tūris.2. Atvėsęs vanduo suspaudžiamas
Leiskite vandeniui indelyje atvėsti iki kambario temperatūros arba įpilkite šviežio vandens ir atšaldykite. Po kurio laiko pamatysite, kad anksčiau pilnas bankas nebėra pilnas. Atvėsus iki 3,89 laipsnių Celsijaus, vandens tūris mažėja, kai temperatūra mažėja. To priežastis buvo sumažėjęs molekulių judėjimo greitis ir jų artėjimas vienas prie kito aušinant.Atrodytų, viskas labai paprasta: kuo šaltesnis vanduo, tuo mažiau jo reikia, bet ...
3. ... užšalus vandens tūris vėl didėja
Užpildykite stiklainį vandeniu iki kraštų ir uždenkite kartono gabalėliu. Įdėkite jį į šaldiklį ir palaukite, kol sušals. Pamatysite, kad kartoninis „dangtelis“ buvo išstumtas. Temperatūros diapazone nuo 3,89 iki 0 laipsnių Celsijaus, tai yra pakeliui į užšalimo tašką, vanduo vėl pradeda plėstis. Tai viena iš nedaugelio žinomų medžiagų, turinčių šią savybę.Jei naudosite sandarų dangtelį, ledas tiesiog išpūs stiklainį. Ar girdėjote, kad nuo ledo gali lūžti net vandens vamzdžiai?4. Ledas lengvesnis už vandenį
Į stiklinę vandens įdėkite porą ledo kubelių. Ledas išplauks į paviršių. Kai vanduo užšąla, jo tūris didėja. Dėl to ledas yra lengvesnis už vandenį: jo tūris sudaro apie 91% atitinkamo vandens tūrio.Ši vandens savybė gamtoje egzistuoja ne be priežasties. Jis turi labai konkretų tikslą. Teigiama, kad žiemą upės užšąla. Tačiau iš tikrųjų tai nėra visiškai tiesa. Dažniausiai užšąla tik nedidelis viršutinis sluoksnis. Šis ledo sluoksnis neskęsta, nes yra lengvesnis už skystą vandenį. Jis lėtina vandens užšalimą upės gylyje ir tarnauja kaip savotiška antklodė, apsauganti žuvis ir kitus upių bei ežerų gyvūnus nuo stiprių žiemos šalčių. Studijuodamas fiziką pradedi suprasti, kad daug kas gamtoje sutvarkyta tikslingai.
5. Vandentiekio vandenyje yra mineralų
Į nedidelį stiklinį dubenį supilkite 5 šaukštus įprasto vandens iš čiaupo. Kai vanduo išgaruos, ant dubens liks baltas kraštelis. Šią sieną sudaro mineralai, kurie ištirpo vandenyje, kai jis praeina per dirvožemio sluoksnius.Pažvelkite į savo arbatinuką ir pamatysite mineralų telkinius. Tokia pat apnaša susidaro ir ant drenažo angos vonioje.Pabandykite išgarinti lietaus vandenį, kad patikrintumėte, ar jame nėra mineralų.Tema: Negyva gamta
Pamoka: Skysto vandens savybės
Gryna forma vanduo neturi nei skonio, nei kvapo, nei spalvos, tačiau taip beveik niekada nebūna, nes daugumą medžiagų jis aktyviai tirpdo savyje ir susijungia su jų dalelėmis. Taip pat vanduo gali prasiskverbti į įvairius kūnus (mokslininkai vandens rado net akmenyse).
Chloras turi silpnąją vietą: jis gali reaguoti į chloraminų ir chloruotų angliavandenilių susidarymą, kurie yra pavojingi kancerogenai. Chloritas yra šios reakcijos šalutinis produktas. Toksikologiniai tyrimai parodė, kad chloro dioksido dezinfekcijos šalutinis produktas chloritas nekelia didelio pavojaus žmonių sveikatai. Nedvejodami susisiekite su mumis, jei turite kitų klausimų.
Mūsų vaikai pasaulį mato kitaip. Niekas negali išvengti jų dėmesio, o jų smalsumas neturi ribų. Jie nuolat užduoda klausimus ir nori į šį klausimą atsakyti. Tačiau dažnai mums trukdo problemos su vaikais. Pasidalinsime su jumis dažniausiai užduodamais klausimais ir jų atsakymais, kad pasiruoštumėte kitą kartą.
Jei į stiklinę įpilsite vandens iš čiaupo, ji atrodys švari. Bet iš tikrųjų tai yra daugelio medžiagų tirpalas, tarp kurių yra dujų (deguonies, argono, azoto, anglies dioksido), įvairių ore esančių priemaišų, ištirpusių druskų iš dirvožemio, geležies iš vandens vamzdžių, mažiausių neištirpusių dulkių. dalelės ir kt.
Kai vanduo įkaista, jo molekulės pradeda judėti. Didėjant šiam judėjimui, atstumas tarp molekulių didėja. Galiausiai ateina laikas, kai ryšys tarp molekulių tampa per silpnas. Molekulės pasiskirsto ir tampa vandens garais. Šis procesas vadinamas „garavimu“.
Kas išlaiko lėktuvus ore? Kas išlaiko didžiulį orą ore? Darbo stiprumas čia vadinamas „pakėlimu“. Pakilimas įvyksta, kai oras vienu metu skrenda aukščiau ir žemiau lėktuvo sparno. Kadangi oras juda greičiau nei sparno galas, jis daro mažesnį spaudimą. Tuo pačiu metu tankus oras po sparnais stumia lėktuvą aukštyn. Kuo didesnis orlaivio greitis, tuo didesnis pakėlimas.
Jei lašelius užtepsite pipete vanduo iš čiaupo ant švaraus stiklo ir leiskite jam išgaruoti, liks vos pastebimos dėmės.
Upių ir upelių, daugumos ežerų vandenyje yra įvairių priemaišų, pavyzdžiui, ištirpusių druskų. Tačiau jų nedaug, nes šis vanduo gėlas.
Vertinant atskirai, kiekviena snaigė yra bespalvė ir skaidri. Atsakymas yra toks, kad kai snaigės sudaro didelę masę, jos atspindi saulės šviesą. Atsispindėjusi šviesa yra balta, nes saulė taip pat yra balta. Kodėl žmogaus plaukai negali būti natūralūs?
Žmogaus plaukuose yra pigmentų, dėl kurių jie tampa juodi, rudi, šviesūs arba raudoni. Mūsų plaukuose taip pat yra mažų oro burbuliukų. Pigmentų derinys ir oro burbuliukų kiekis plaukuose lemia spalvą. Pigmentai, esantys mūsų plaukuose, negali būti mėlyni arba žali.
Vanduo teka žeme ir po žeme, užpildo upelius, ežerus, upes, jūras ir vandenynus, kuria požeminius rūmus.
Vanduo, prasiskverbdamas pro lengvai tirpstančias medžiagas, prasiskverbia giliai po žeme, pasiimdamas jas su savimi, o pro plyšius ir plyšius uolienose, formuodamas požeminius urvus, laša iš jų skliautų, kurdamas keistas skulptūras. Per šimtus metų išgaruoja milijardai vandens lašelių, o vandenyje ištirpusios medžiagos (druskos, kalkakmeniai) nusėda ant urvo skliautų, suformuodamos akmeninius varveklius, vadinamus stalaktitais.
Kodėl astronautai keliauja kosmose? Priešingai nei daugelis mano, Tarptautinėje kosminėje stotyje esantys astronautai nėra be gravitacijos. Žemės sunkumas veikia visus orbitoje esančius objektus. Tačiau didelis aukštis, kuriame yra stotis, priverčia ją žlugti amžinai. Atrodo, kad orbitoje skriejantis objektas vis dar neliečia mūsų planetos paviršiaus, o skrieja virš Žemės. Įsivaizduokite lifto kabiną, nukritusią iš viršutinio dangoraižio aukšto. Šioje kabinoje esantis asmuo patirs laikiną nesvarumą.
Astronautai orbitoje patiria tą patį, bet visą laiką. Kai saulės spinduliai patenka į planetos atmosferą, jie yra išsibarstę ir lūžta. Iš pradžių balta saulės šviesa skirstoma į 7 vaivorykštės spalvas. Kadangi mėlyna skleidžiasi labiau nei kitos spalvos, ji yra dominuojanti. Tačiau dangus niekada nėra visiškai mėlynas dėl kitų spalvų spektro.
Panašūs dariniai urvo dugne vadinami stalagmitais.
O kai stalaktitas ir stalagmitas suauga kartu, suformuodami akmeninę koloną, tai vadinama stalagnatu.
Rūką sudaro tūkstančiai mažų vandens lašelių arba ledo kristalų, pakibusių ore tiesiai virš žemės. Jis susidaro, kai oras šaltas, o žemė šilta, arba atvirkščiai. Abiem atvejais susidaro tirštas vandens garų debesis arba ledo dalelės, kurios pasklinda paviršiuje.
Dėl to susidaro vanduo cheminė reakcija kuriame vandenilis oksiduojamas deguonimi ir išsiskiria šiluma. Kadangi jis jau atsitraukė, vanduo negali natūraliai degti. Kodėl laikrodis sukasi pagal laikrodžio rodyklę? Prieš gamindami mechaninius laikrodžius, žmonės naudoja saulės akinius, kad suprastų, kiek laiko tai užtrunka. Saulės laikrodis pirmą kartą pasirodo šiauriniame pusrutulyje, kur dėl saulės judėjimo šešėliai juda iš kairės į dešinę. Vėliau mechaninių laikrodžių istorijoje šį judesį jie paveldėjo iš saulės.
Stebėdami ledo dreifą upėje matome vandenį kieto (ledo ir sniego), skysto (po juo tekančio) ir dujinio būvio (mažiausios vandens dalelės, kylančios į orą, kurios dar vadinamos vandens garais).
Apvali forma idealiai tinka riedėti ant plokščių paviršių. Kadangi visi rato taškai yra vienodu atstumu nuo savo ašies, ašis lieka tame pačiame aukštyje virš žemės, o transporto priemonė važiuodama keliu nejuda aukštyn ir žemyn. Be to, kad mūsų apatinis trikotažas būtų tiekiamas, jis taip pat apsaugo mūsų asmenines dalis nuo infekcijos ir sužalojimų. Higiena yra pagrindinė priežastis, kodėl dėvime apatinius. Anksčiau drabužiai buvo labai brangūs ir žmonės dažnai negalėdavo jų pakeisti.
Šis bandymas užtrunka šiek tiek ilgiau, todėl suplanuokite du susitikimus ir palaipsniui „auginkite“ dekoratyvinius, valgomus ir nevalgomus kristalus. Galite sukurti kristalų ekraną, kristalus, kad galėtumėte pavadinti save, kurti kristalų vaizdus, laukti jūsų idėjų ir nuotraukų.
Vanduo vienu metu gali būti visų trijų būsenų: ore visada yra vandens garų ir debesyse, kuriuos sudaro vandens lašeliai ir ledo kristalai.
Vandens garų nematyti, tačiau juos nesunkiai aptiksite, jei šiltoje patalpoje valandai paliksite šaldytuve atvėsinto vandens stiklinę, ant kurios sienelių iš karto atsiranda vandens lašeliai. Susilietus su šaltomis stiklo sienelėmis, ore esantys vandens garai virsta vandens lašeliais ir nusėda ant stiklo paviršiaus.
Valgomieji ir nevalgomi kristalai Galite atidaryti ir parsisiųsti visą tekstą arba. Tema: Kristalizacija, sotieji tirpalai. Kietosios medžiagos skirstomos į amorfines ir kristalines. Amorfinių medžiagų dalelių išsidėstymas yra atsitiktinis, o jų struktūra panaši į skysčių. Kristalinių medžiagų dalelės yra kristalinėje gardelėje. Šio tinklelio pagrindas yra vienetinė ląstelė, kuri nuolat kartojasi.
Kristalizacija arba kristalizacija yra reiškinys, kai dėl aplinkos skysčio susidaro kieti taisyklingi kristalai. Kristalai gali susidaryti iš tirpalų, lydalo ar garų, kur dėl slėgio, temperatūros ar medžiagos koncentracijos pokyčių gali kristalizuotis. Kad procesas vyktų sklandžiai, būtina bent viena iš šių sąlygų: Pradinio skysčio temperatūros sumažėjimas. Kristalizatoriaus koncentracijos padidėjimas dėl tirpiklio išgaravimo. Pradinės medžiagos parūgštinimas kristalizatoriumi.
Ryžiai. 11. Kondensatas ant šalto stiklo sienelių ()
Dėl tos pačios priežasties šaltuoju metų laiku rasoja vidinė lango stiklo pusė. Šaltame ore negali būti tiek vandens garų, kiek šiltame ore, todėl dalis jo kondensuojasi – virsta vandens lašeliais.
Kristalizacija iš tirpalo įvyksta, kai kristalizuojama medžiaga ištirpsta tol, kol tirpalas yra prisotintas tam tikroje temperatūroje. Po kaitinimo tirpalas vėl tampa neprisotintas, tačiau aušinant arba tirpikliui išgaravus tirpalas persotėja ir įvyksta kristalizacija. Natūrali kristalizacija vyksta susidarius branduolio branduolio branduoliams. Taip pat kristalizaciją galima dirbtinai sukelti vadinamuoju inokuliavimu – į tirpalą įvedant svetimkūnį, o toks būdas naudojamas, pavyzdžiui, gaminant cukrų.
Baltas pėdsakas už danguje skrendančio lėktuvo taip pat yra vandens kondensacijos rezultatas.
Jei prie lūpų pritrauksite veidrodį ir iškvėpsite, jo paviršiuje liks mažiausi vandens lašeliai, tai įrodo, kad kvėpuodamas žmogus įkvepia vandens garus su oru.
Pavadinimas kilęs iš arabiško burokėlio – baltas. Tolesnis naudojimas chemijos ir maisto pramonėje, stiklo, popieriaus, Žemdirbystė kaip trąša ir suvirinimui kalve. Šiems tikslams jis taip pat ruošiamas dirbtinai. Priemonės: boraksas, virdulys, vanduo, skaidrus stiklas, suktukas arba šiaudelis, virvelė arba viela, vamzdžių valiklis, maistiniai dažai, šaukštas.
Konstrukcija: iš vamzdžių valiklio formuojame bet kokią formą. Šią formą pritvirtiname prie sriegio ar vielos. Pakabiname pagaliuką ant šaukšto ar šiaudelio. Į arbatinuką pilame vandenį ir supilame į stiklinę. Maišykite boraksą vandenyje, kol gausis sotus tirpalas. Jei talpykloje liko borakso likučių, ištirpinkite tirpalą į švarų stiklinę. Naudodami kebabą, pakabinkite plaukuotą vielos korpusą į stiklinę taip, kad jis būtų visiškai panardintas į mūsų sukurtą prisotintą borakso tirpalą ir bet kuriuo metu neliestų stiklinės sienelių ir dugno.
Kaitinamas vanduo „plečiasi“. Tai galima įrodyti paprastu eksperimentu: stiklinis vamzdelis buvo nuleistas į kolbą su vandeniu ir išmatuotas vandens lygis joje; tada kolba buvo nuleista į indą su šiltas vanduo o pakaitinus vandenį iš naujo buvo pamatuotas lygis vamzdyje, kuris pastebimai pakilo, nes kaitinant vandens tūris didėja.
Visa sistema lieka tirpale per naktį, kad boraksas galėtų kristalizuotis. Paaiškinimas: Pūkuota viela yra ta vieta, kur labai gerai susiformavę kristalizacijos branduoliai, prie kurių palaipsniui susikaupia borakso kristalai ir kristalas auga. Kristalizacija pagreitinama naudojant karštą vandenį, kad susidarytų prisotintas tirpalas, o aušinant ir išgarinant, kad susidarytų tirpalo perteklius.
Laikas: eksperimento paruošimas ir visų pagalbinių priemonių paruošimas 5 min. Bandomasis eksperimentas 5 min. Kristalų augimas 24 val. Kristalų žymėjimas. Rezultatas 10 minučių. Testas 5 minutes. Po 25 minučių ir 24 valandų. Galimas tolesnis eksperimento ir jo modifikavimo aptarimas.
Ryžiai. 14. Kolba su vamzdeliu, numeris 1 ir brūkšnelis rodo pradinį vandens lygį
Ryžiai. 15. Kolba su vamzdeliu, numeris 2 ir brūkšnelis rodo vandens lygį kaitinant
Ji išreiškia, kaip kinta vidinė energija, t.y. judesio energijos ir kūno dalelių padėties suma šiam kūnui atvėstant arba padidinus temperatūrą. Šiluma yra lygi energijai, kurią šiltas kūnas suteikia šilumos mainų metu. Šilumos perdavimas Teka per spinduliuotę.
Visose būsenose molekulės nuolat netvarkingai juda. Kiekviena dalelė turi savo vietą, vibruojančią aplink ją. Kaitinant daleles, jos greičiau vibruoja. Kai temperatūra pakankamai pakyla, dalelės bus ištrauktos iš fiksuotos padėties ir pradės laisvai judėti. Šiuo metu kieta medžiaga pradės virsti skysčiu. Tai vadiname vykstančiu tirpimu ir sakome, kad audinys tirpsta.
Atvėsęs vanduo „suspaudžiamas“. Tai galima įrodyti panašiu eksperimentu: šiuo atveju kolba su vamzdeliu buvo nuleista į indą su ledu, po aušinimo vandens lygis vamzdyje nukrito, palyginti su pradine žyma, nes sumažėjo vandens tūris.
Kietėjimas Kai skystis atvėsta, tam tikroje temperatūroje jis pradeda kietėti ir pereina į audinį. Laisvai judančios dalelės, mažėjant temperatūrai, juda lėčiau, kol susilieja ir nusėda į tam tikrą vietą, aplink kurią vėliau vibruoja. Skystis tampa kietas. Mes tai vadiname kietėjimu ir sakome, kad medžiaga sukietės.
Virimas įvyksta, kai skystis pašildomas iki virimo taško. Įvairių skysčių virimo temperatūra skiriasi. Virimo temperatūra taip pat priklauso nuo slėgio virš skysčio. Tai taip pat turi įtakos virimui didelio aukščio induose. Skystis virsta dujomis tik iš paviršiaus. Garuojantis skystis pašalina šilumą iš aplinkos. Garavimas vyksta esant bet kokiai skysčio temperatūrai.
Ryžiai. 16. Kolba su vamzdeliu, numeris 3 ir brūkšnelis rodo vandens lygį aušinimo metu
Taip nutinka todėl, kad vandens dalelės, molekulės kaitinamos greičiau juda, susiduria viena su kita, atstumia nuo indo sienelių, didėja atstumas tarp molekulių, todėl skystis užima didesnį tūrį. Vandeniui vėsstant sulėtėja jo dalelių judėjimas, mažėja atstumas tarp molekulių, o skysčiui reikia mažesnio tūrio.
Vyriausybės reikalų pamokų planai, mokinių veikla ir grafiniai organizatoriai
Kuo aukštesnė temperatūra, tuo greitesnis garavimas, paviršiaus dydis iki paviršiaus, greitesnis garavimas, skysčio savybės, dujų srautas virš skysčio, dujų garų slėgis virš skysčio. Materiją galima apibūdinti kaip kažką, kas užima vietą mūsų visatoje. Dalelių tipas ir dalelių išdėstymas lemia, kaip atrodo klausimas ir ką jis gali padaryti. Geras medžiagos būsenos supratimas yra raktas į mus supančią visatą.
Įvairių medžiagų būsenų savybės
Individualaus ar grupinio susitikimo tipas.Ryžiai. 17. Įprastos temperatūros vandens molekulės
Ryžiai. 18. Vandens molekulės kaitinant
Ryžiai. 19. Vandens molekulės atvėsusios
Šias savybes turi ne tik vanduo, bet ir kiti skysčiai (alkoholis, gyvsidabris, benzinas, žibalas).
Žinant apie šią skysčių savybę, buvo išrastas termometras (termometras), kuriame naudojamas alkoholis arba gyvsidabris.
Kai vanduo užšąla, jis plečiasi. Tai galima įrodyti, jei indą, iki kraštų pripildytą vandens, laisvai uždengiame dangteliu ir dedame į šaldiklį, po kurio laiko pamatysime, kad susidaręs ledas pakels dangtį, išeidamas iš indo.
Į šią savybę atsižvelgiama tiesiant vandens vamzdžius, kurie turi būti izoliuoti, kad užšalus nuo vandens susidaręs ledas nesulaužytų vamzdžių.
Gamtoje užšąlantis vanduo gali sunaikinti kalnus: jei vanduo rudenį kaupiasi uolienų plyšiuose, žiemą jis užšąla, o spaudžiant ledui, kuris užima didesnį tūrį nei vanduo, iš kurio susidarė, uolos trūkinėja ir griūva. .
Kelių plyšiuose užšalęs vanduo sukelia asfalto dangos sunaikinimą.
Ilgos, raukšles primenančios keteros ant medžių kamienų – tai žaizdos, atsiradusios dėl lūžių medienoje, spaudžiant joje užšąlančių medžių suloms. Todėl šaltomis žiemomis parke ar miške girdisi medžių traškėjimas.
- Vachruševas A.A., Danilovas D.D. Mus supantis pasaulis 3. M .: Ballas.
- Dmitrieva N.Ya., Kazakovas A.N. Mus supantis pasaulis 3. M .: leidykla „Fedorov“.
- Plešakovas A.A. Aplinkinis pasaulis 3. M .: Nušvitimas.
- Pedagoginių idėjų festivalis ().
- Mokslas ir švietimas ().
- Viešoji klasė ().
- Atlikite trumpą testą (4 klausimai su 3 galimais atsakymais) tema „Vanduo aplink mus“.
- Atlikite nedidelį eksperimentą: stiklinė labai saltas vanduo padėkite ant stalo šiltoje patalpoje. Apibūdinkite, kas nutiks, paaiškinkite kodėl.
- * Nubraižykite vandens molekulių judėjimą įkaitintoje, normalioje ir vėsioje būsenoje. Jei reikia, pridėkite antraštes prie savo piešinio.
Vanduo yra gausiausia planetoje medžiaga, turinti ypatybę, kuri išskiria jį iš kitų skysčių: kaitinamas nuo lydymosi temperatūros iki 40 °C, jo suspaudžiamumas padidėja, o vėliau sumažėja.
Unikalios vandens savybės
Žemėje nėra medžiagos, kuri būtų svarbesnė žmogui už vandenį. Vandenynai ir jūros užima ¾ planetos paviršiaus, dar 20% sausumos paviršiaus yra padengti sniegu ir ledu – kietu vandeniu. Jei ne vanduo, kuris tiesiogiai veikia klimatą, Žemė virstų negyvu akmeniu, skraidančiu per erdvę.
Žmonija per dieną išleidžia mažiausiai 1 milijardą tonų vandens, o bendras išteklių kiekis planetoje išlieka toks pat. Prieš milijonus metų Žemės paviršiuje buvo tiek pat vandens, kiek yra dabar.
Gyvi organizmai, gyvenantys planetoje, išmoko prisitaikyti prie nepalankių sąlygų. Tačiau joks padaras negali egzistuoti be vandens – šios medžiagos yra visuose gyvūnuose ir augaluose. Žmogaus kūnas ¾ susideda iš vandens.
Vandens kiekis žmogaus organizmePagrindinės vandens savybės:
neturi spalvos;
Skaidrus;
Bekvapis ir beskonis;
Gali būti trijose agregacijos būsenose;
Geba pereiti iš vienos agregacijos būsenos į kitą;
Eksperimentuokite, kad parodytumėte vandens savybes šildomo ir atvėsusio
Norint atlikti eksperimentą namuose, jums reikės dviejų talpyklų ir dviejų laboratorinių kolbų su dujų išleidimo vamzdeliu, taip pat medžiagų: ledo, karšto vandens ir vandens kambario temperatūroje.
Supilkite kambario temperatūros vandenį į dvi identiškas kolbas, pažymėkite vandens lygį ženklu ir nuleiskite į du indus - su karštas vanduo ir su ledukais. Koks eksperimento rezultatas? Vanduo panardintoje kolboje karštas vanduo, pakyla virš ženklo. Vanduo kolboje, dedamas į ledą, nukrenta žemiau žymos.
Išvada: dėl šildymo vanduo plečiasi, o atvėsęs susitraukia.
Patirtis, įrodanti vandens savybes, kai jis laikomas skirtingomis sąlygomis
Eksperimentas atliekamas namuose vakare. Tris vienodus indus (tinka stiklinės) pripildome 100 ml vandens. Vieną stiklą padėjome ant palangės, antrą – ant stalo, trečią – prie akumuliatoriaus.
Ryte lyginame rezultatus: ant palangės paliktame stikle vanduo išgaravo 1/3, stiklinėje ant stalo vanduo išgaravo per pusę, stiklas prie akumuliatoriaus pasirodė tuščias ir sausas: vanduo iš jo išgaravo. Išvada: vandens garavimas priklauso nuo aplinkos temperatūros, ir kuo ji aukštesnė, tuo vanduo greičiau išgaruoja.
Vandens garų pavertimas vandeniu
Eksperimentui ruošiame specialią įrangą:
Alkoholio lempa;
Metalinė lėkštė;
Kolba su dujų išleidimo vamzdeliu.
Supilkite vandenį į kolbą ir kaitinkite ant alkoholio lempos, kol užvirs. Prie dujų išleidimo vamzdžio laikome šaltą metalinę plokštę - ant jos vandens lašelių pavidalu nusėda garai. Dujinio vandens pavertimas skysčiu vadinamas kondensacija. Išvada: stipriai kaitinant vanduo virsta garais ir grįžta atgal skysta būsena susilietus su šaltu paviršiumi.
Kondensatas ant stiklo paviršiaus
Vandens kaitinimas iki virimo
Vanduo, pasiekęs virimo temperatūrą, turi būdingų savybių: skystis užverda, viduje atsiranda burbuliukų, pakyla tiršti garai. Taip atsitinka todėl, kad vandens molekulės kaitinamos gauna papildomos energijos iš šilumos šaltinio ir juda greičiau. Ilgai kaitinant, skystis pasiekia virimo tašką: ant indų sienelių atsiranda burbuliukų.
Šildomas vanduo
Jei virimas nesustabdomas, procesas tęsiamas tol, kol visas vanduo virsta dujomis. Kylant temperatūrai, didėja slėgis, vandens molekulės greičiau juda ir įveikia jas surišančias tarpmolekulines jėgas. Atmosferos slėgis yra priešingas garų slėgiui. Vanduo užverda, kai garų slėgis viršija arba pasiekia išorinį slėgį.
