Se extinde sau se micsoreaza? Răspunsul este următorul: odată cu apariția iernii, apa își începe procesul de expansiune. De ce se întâmplă asta? Această proprietate distinge apa de lista tuturor celorlalte lichide și gaze, care, dimpotrivă, sunt comprimate atunci când sunt răcite. Care este motivul acestui comportament al acestui lichid neobișnuit?
Fizica Clasa 3: Apa se dilată sau se contractă atunci când îngheață?
Majoritatea substanțelor și materialelor se extind când sunt încălzite și se micșorează când sunt răcite. Gazele arată acest efect mai vizibil, dar diferitele lichide și metale solide prezintă aceleași proprietăți.
Unul dintre cele mai izbitoare exemple de expansiune și contracție a gazului este aerul dintr-un balon. Când scoatem balonul afară pe vreme minus, balonul scade imediat în dimensiune. Dacă aducem mingea într-o cameră încălzită, atunci crește imediat. Dar dacă aducem un balon în baie, acesta va sparge.
Moleculele de apă necesită mai mult spațiu
Motivul pentru care au loc aceste procese de expansiune și contracție a diferitelor substanțe este moleculele. Cei care primesc mai multă energie (acest lucru se întâmplă într-o cameră caldă) se mișcă mult mai repede decât moleculele dintr-o cameră rece. Particulele care au mai multă energie se ciocnesc mult mai activ și mai des, au nevoie de mai mult spațiu pentru a se mișca. Pentru a reține presiunea exercitată de molecule, materialul începe să crească în dimensiune. Și se întâmplă destul de repede. Deci, apa se dilată sau se contractă atunci când îngheață? De ce se întâmplă asta?
Apa nu respectă aceste reguli. Dacă începem să răcim apa la patru grade Celsius, atunci aceasta își reduce volumul. Dar dacă temperatura continuă să scadă, atunci apa începe brusc să se extindă! Există o astfel de proprietate ca o anomalie în densitatea apei. Această proprietate apare la o temperatură de patru grade Celsius.
Acum că ne-am dat seama dacă apa se dilată sau se contractă atunci când îngheață, să aflăm în primul rând cum apare această anomalie. Motivul constă în particulele din care este compus. Molecula de apă este formată din doi atomi de hidrogen și unul de oxigen. Toată lumea știe formula apei încă din școala elementară. Atomii din această moleculă atrag electronii în moduri diferite. Hidrogenul are un centru de greutate pozitiv, în timp ce oxigenul, dimpotrivă, are unul negativ. Când moleculele de apă se ciocnesc între ele, atomii de hidrogen ai unei molecule sunt transferați la atomul de oxigen al unei molecule complet diferite. Acest fenomen se numește legături de hidrogen.
Apa are nevoie de mai mult spațiu pe măsură ce se răcește
În momentul în care începe procesul de formare a legăturilor de hidrogen, în apă încep să apară locuri unde moleculele sunt în aceeași ordine ca și în cristalul de gheață. Aceste spații libere se numesc clustere. Nu sunt durabile, ca într-un cristal solid de apă. Când temperatura crește, acestea sunt distruse și își schimbă locația.
În timpul procesului, numărul de clustere din lichid începe să crească rapid. Au nevoie de mai mult spațiu pentru a se răspândi, motiv pentru care apa crește în dimensiune după ce atinge densitatea sa anormală.
Când termometrul scade sub zero, clusterele încep să se transforme în cristale de gheață minuscule. Încep să urce. Ca urmare a tuturor acestor lucruri, apa se transformă în gheață. Aceasta este o capacitate foarte neobișnuită a apei. Acest fenomen este necesar pentru un număr foarte mare de procese din natură. Știm cu toții, iar dacă nu știm, atunci ne amintim că densitatea gheții este puțin mai mică decât densitatea apei rece sau reci. Acest lucru permite gheții să plutească pe suprafața apei. Toate rezervoarele încep să înghețe de sus în jos, ceea ce permite locuitorilor acvatici să existe în partea de jos și să nu înghețe. Deci, acum știm în detaliu dacă apa se dilată sau se contractă atunci când îngheață.
Apa caldă îngheață mai repede decât apa rece. Dacă luăm două pahare identice și turnăm apă fierbinte într-unul și aceeași cantitate de apă rece în celălalt, vom observa că apa fierbinte îngheață mai repede decât apa rece. Nu e logic, nu? Apa fierbinte trebuie să se răcească înainte de a începe să înghețe, dar apa rece nu. Cum să explic acest fapt? Oamenii de știință până astăzi nu pot explica această ghicitoare. Acest fenomen se numește efectul Mpemba. A fost descoperit în 1963 de un om de știință din Tanzania într-un set de circumstanțe neobișnuite. Elevul a vrut să-și facă singur înghețată și a observat că apa fierbinte îngheață mai repede. A împărtășit acest lucru profesorului său de fizică, care la început nu l-a crezut.
Apa are proprietăți uimitoare care o disting foarte mult de alte lichide. Dar acest lucru este bine, altfel, dacă apa ar avea proprietăți „obișnuite”, planeta Pământ ar fi complet diferită.Majoritatea substanțelor tind să se extindă atunci când sunt încălzite. Ceea ce este destul de ușor de explicat din punctul de vedere al teoriei mecanice a căldurii. Potrivit ei, atunci când sunt încălzite, atomii și moleculele unei substanțe încep să se miște mai repede. În solide, vibrațiile atomice ating o amplitudine mai mare și au nevoie de mai mult spațiu liber. Ca urmare, corpul se extinde.
Același proces are loc cu lichide și gaze. Adică, datorită creșterii temperaturii, viteza de mișcare termică a moleculelor libere crește, iar corpul se extinde. Când este răcit, corpul se contractă în consecință. Acest lucru este valabil pentru aproape toate substanțele. Cu excepția apei.
Când este răcită în intervalul de la 0 la 4°C, apa se extinde. Și se micșorează când este încălzit. Când marcajul temperaturii apei atinge 4°C, în acel moment apa are o densitate maximă, care este de 1000 kg/m3. Dacă temperatura este sub sau peste acest semn, atunci densitatea este întotdeauna puțin mai mică.
Datorită acestei proprietăți, atunci când temperatura aerului scade toamna și iarna, are loc un proces interesant în corpurile de apă adânci. Când apa se răcește, se scufundă mai jos în fund, dar numai până când temperatura ei ajunge la +4oC. Din acest motiv, în corpurile mari de apă, apa mai rece este mai aproape de suprafață, iar apa mai caldă se scufundă în fund. Deci, atunci când suprafața apei îngheață iarna, straturile mai profunde continuă să mențină o temperatură de 4oC. Datorită acestui moment, peștele poate ierna în siguranță în adâncurile rezervoarelor acoperite cu gheață.
Impactul expansiunii apei asupra climei
Proprietățile excepționale ale apei atunci când este încălzită afectează serios clima Pământului, deoarece aproximativ 79% din suprafața planetei noastre este acoperită cu apă. Datorită razelor solare, straturile superioare sunt încălzite, care apoi cad dedesubt, iar în locul lor sunt straturi reci. Acestea, la rândul lor, se încălzesc treptat și se scufundă mai aproape de fund.Astfel, straturile de apă sunt în continuă schimbare, ceea ce duce la o încălzire uniformă până la atingerea temperaturii corespunzătoare densității maxime. Apoi, pe măsură ce se încălzește, straturile superioare devin mai puțin dense și nu se mai scufundă, ci rămân în partea de sus și se încălzesc treptat. Datorită acestui proces, straturi uriașe de apă sunt destul de ușor încălzite de razele soarelui.
Volumul unui corp este direct legat de distanța interatomică sau intermoleculară a unei substanțe. În consecință, creșterea volumului se datorează creșterii acestor distanțe din cauza diverșilor factori. Unul dintre acești factori este căldura.
Vei avea nevoie
- Manual de fizică, foaie de hârtie, creion.
Instruire
Citiți într-un manual cum sunt aranjate substanțele care au o stare diferită de agregare. După cum știți, o stare de agregare a unei substanțe diferă de alta prin diferențe externe evidente, de exemplu, cum ar fi duritatea, fluiditatea, masa sau volumul. Dacă te uiți în interiorul fiecăruia dintre tipurile de substanțe, vei observa că diferența se exprimă în distanțe interatomice sau intermoleculare.
Vă rugăm să rețineți că masa unui anumit volum de gaz este întotdeauna mai mică decât masa aceluiași și care, la rândul său, este întotdeauna mai mică decât masa unui corp solid. Acest lucru sugerează că numărul de particule de materie care se încadrează într-o unitate de volum este mult mai mic pentru gaze decât pentru lichide și chiar mai puțin decât pentru solide. În caz contrar, putem spune că concentrația particulelor de substanțe mai solide este întotdeauna mai mare decât cea a celor mai puțin solide, în special a celor lichide sau gazoase. Aceasta înseamnă că solidele au în structura lor un ambalaj mai dens de atomi, o distanță mai mică între particule decât, să zicem, lichidele sau gazele.
Amintiți-vă ce se întâmplă cu metalele când sunt încălzite. Se topesc și capătă proprietatea fluidității. Adică metalele devin lichide. Dacă efectuați un experiment, puteți vedea că în timpul topirii, volumul unei substanțe metalice crește. Amintiți-vă și ce se întâmplă cu apa când este încălzită și apoi fiartă. Apa se transformă în abur, care este starea gazoasă a apei. Se știe că volumul de vapori este mult mai mare decât volumul lichidului inițial. Astfel, atunci când corpurile sunt încălzite, distanța interatomică sau intermoleculară crește, ceea ce este confirmat de experimente.
Una dintre cele mai comune substanțe de pe Pământ: apa. Avem nevoie de el, ca de aer, dar uneori nu-l observăm deloc. Ea doar este. Dar se dovedește
Una dintre cele mai comune substanțe de pe Pământ: apa. Avem nevoie de el, ca de aer, dar uneori nu-l observăm deloc. Ea doar este. Dar se dovedește că apa obișnuită își poate schimba volumul și poate cântări mai mult sau mai puțin. Pe măsură ce apa se evaporă, se încălzește și se răcește, se întâmplă lucruri cu adevărat uimitoare, despre care vom afla astăzi.
Muriel Mandell, în cartea sa distractivă „Experimente fizice pentru copii”, expune cele mai interesante gânduri despre proprietățile apei, pe baza cărora nu numai tinerii fizicieni pot învăța o mulțime de lucruri noi, ci și adulții își vor reîmprospăta cunoștințele că au nu au trebuit să aplice de mult timp, așa că s-au dovedit a fi ușor uitate.Astăzi vom vorbi despre volumul și greutatea apei. Se pare că același volum de apă nu cântărește întotdeauna la fel. Iar daca turnati apa intr-un pahar si nu se varsa peste margine, asta nu inseamna ca va incapea in el sub nicio forma.
1. Apa se dilată atunci când este încălzită
Pune un borcan umplut cu apă într-o cratiță plină cu cinci centimetri de apă clocotită. apă și ține-o să fiarbă la foc mic. Apa din borcan va începe să se reverse. Acest lucru se datorează faptului că atunci când este încălzită, apa, ca și alte lichide, începe să ocupe mai mult spațiu. Moleculele se resping reciproc cu o intensitate mai mare și acest lucru duce la creșterea volumului de apă.2. Apa se micșorează pe măsură ce se răcește
Lăsați apa din borcan să se răcească la temperatura camerei sau adăugați apă nouă și puneți-o la frigider. După un timp, veți constata că borcanul anterior plin nu mai este plin. Când este răcită la o temperatură de 3,89 grade Celsius, apa scade în volum pe măsură ce temperatura scade. Motivul pentru aceasta a fost o scădere a vitezei de mișcare a moleculelor și convergența lor între ele sub influența răcirii.S-ar părea că totul este foarte simplu: cu cât apa este mai rece, cu atât ocupă mai puțin volum, dar...
3. ... volumul de apă crește din nou când îngheață
Umpleți borcanul cu apă până la refuz și acoperiți cu o bucată de carton. Pune-l la congelator și așteaptă până se îngheață. Veți descoperi că „capacul” din carton a fost împins afară. În intervalul de temperatură cuprins între 3,89 și 0 grade Celsius, adică în drum spre punctul său de îngheț, apa începe din nou să se extindă. Este una dintre puținele substanțe cunoscute cu această proprietate.Dacă folosiți un capac strâns, atunci gheața va sparge pur și simplu borcanul. Ați auzit vreodată că până și conductele de apă se pot rupe cu gheața?4. Gheața este mai ușoară decât apa
Pune câteva cuburi de gheață într-un pahar cu apă. Gheața va pluti la suprafață. Apa se extinde atunci când îngheață. Și, ca urmare, gheața este mai ușoară decât apa: volumul său este de aproximativ 91% din volumul corespunzător de apă.Această proprietate a apei există în natură pentru un motiv. Are un scop foarte specific. Se spune că râurile îngheață iarna. Dar, de fapt, acest lucru nu este în întregime adevărat. De obicei, doar un mic strat superior îngheață. Acest strat de gheață nu se scufundă deoarece este mai ușor decât apa lichidă. Încetinește înghețarea apei la adâncimea râului și servește ca un fel de pătură, protejând peștii și alte animale de râu și lac de înghețurile severe de iarnă. Studiind fizica, începi să înțelegi că multe lucruri în natură sunt aranjate în mod adecvat.
5. Apa de la robinet conține minerale
Turnați 5 linguri de apă simplă de la robinet într-un vas mic de sticlă. Când apa se evaporă, va rămâne un chenar alb pe vas. Această margine este formată din minerale care au fost dizolvate în apă pe măsură ce treceau prin straturile de sol.Privește în interiorul ceainicului tău și vei vedea zăcăminte minerale acolo. Aceeași placă se formează pe orificiul pentru scurgerea apei din baie.Încercați să evaporați apa de ploaie pentru a vedea dacă conține minerale.Tema: Natura neînsuflețită
Lecția: Proprietățile apei lichide
În forma sa pură, apa nu are gust, miros și culoare, dar aproape niciodată nu se întâmplă așa, deoarece dizolvă în mod activ majoritatea substanțelor în sine și se combină cu particulele lor. De asemenea, apa poate pătrunde în diverse corpuri (oamenii de știință au găsit apă chiar și în pietre).
Clorul are un punct slab: poate reacționa la formarea de cloramine și hidrocarburi clorurate, care sunt agenți cancerigeni periculoși. Produsul secundar al acestei reacții este cloritul. Studiile toxicologice au arătat că produsul secundar al dezinfectării cu dioxid de clor, cloritul, nu prezintă un risc semnificativ pentru sănătatea umană. Nu ezitați să ne contactați dacă aveți alte întrebări.
Copiii noștri văd lumea altfel. Nimic nu le scapă atenției, iar curiozitatea lor nu are limite. Ei pun în mod constant întrebări și vor să răspundă la această întrebare. Dar problemele cu copiii adesea interferează cu noi. Vă vom împărtăși cele mai frecvente întrebări și răspunsurile lor pentru a vă pregăti pentru data viitoare.
Dacă umpleți un pahar cu apă de la robinet, acesta va părea curat. Dar, de fapt, este o soluție de multe substanțe, printre care se numără gaze (oxigen, argon, azot, dioxid de carbon), diverse impurități conținute în aer, săruri dizolvate din sol, fier din conductele de apă, cel mai mic praf nedizolvat. particule etc.
Când apa este încălzită, moleculele ei încep să se miște. Pe măsură ce această mișcare crește, distanța dintre molecule devine mai mare. În cele din urmă, vine un moment în care relațiile dintre molecule devin prea slabe. Moleculele sunt dispersate și devin vapori de apă. Acest proces se numește „evaporare”.
Ce ține avioanele în aer? Ce ține aerul imens în aer? Puterea muncii aici se numește „înălțare”. Susținerea are loc atunci când aerul trece deasupra și sub planul aripii în același timp. Deoarece aerul se mișcă mai repede decât vârful aripii, acesta exercită o presiune mai mică. În același timp, aerul dens de sub aripi împinge avionul în sus. Cu cât viteza aeronavei este mai mare, cu atât portanța este mai mare.
Dacă aplicați picături cu o pipetă apă de la robinet pe un pahar curat si lasati sa se evapore, vor ramane pete abia vizibile.
Apa râurilor și pâraielor, majoritatea lacurilor conțin diverse impurități, cum ar fi sărurile dizolvate. Dar sunt puține, pentru că această apă este proaspătă.
Când este privit separat, fiecare fulg de zăpadă este incolor și transparent. Răspunsul este că atunci când fulgii de zăpadă formează o masă mare, ei reflectă lumina soarelui. Lumina reflectată este albă pentru că și soarele este alb. De ce părul uman nu poate fi natural?
Părul uman conține pigmenți care îl fac negru, maro, blond sau roșu. Părul nostru conține, de asemenea, mici bule de aer. Combinațiile de pigmenți și cantitatea de bule de aer din păr determină culoarea. Pigmenții care se găsesc în părul nostru nu pot rezulta în albastru sau verde atunci când sunt combinați.
Apa curge pe pământ și sub pământ, umple pâraie, lacuri, râuri, mări și oceane, creează palate subterane.
Făcându-și drum prin substanțe ușor solubile, apa pătrunde adânc în subteran, luându-le cu ea, iar prin crăpăturile și crăpăturile din roci, formând peșteri subterane, picură din arcul lor, creând sculpturi bizare. Miliarde de picături de apă se evaporă de-a lungul sutelor de ani, iar substanțele dizolvate în apă (săruri, calcare) se așează pe arcurile peșterii, formând țurțuri de piatră, care se numesc stalactite.
De ce călătoresc astronauții în spațiu? Contrar a ceea ce cred mulți oameni, astronauții de la bordul Stației Spațiale Internaționale nu sunt lipsiți de gravitație. Severitatea Pământului afectează toate obiectele aflate pe orbită. Dar altitudinea mare la care se află stația o face o cădere pentru totdeauna. Este ca și cum obiectul care orbitează încă nu atinge suprafața planetei noastre și, în schimb, zboară deasupra Pământului. Imaginează-ți o mașină de lift care cade de la ultimul etaj al unui zgârie-nori. Persoana din interiorul acestei cabine va experimenta o imponderabilitate temporară.
Astronauții aflați pe orbită experimentează același lucru, dar tot timpul. Pe măsură ce razele soarelui intră în atmosfera planetei, ele sunt împrăștiate și sparte. Inițial, lumina albă a soarelui este împărțită în 7 culori ale curcubeului. Pentru că albastrul împrăștie mai mult decât alte culori, el domină. Dar cerul nu este niciodată complet albastru din cauza prezenței altor culori în spectru.
Formațiuni similare de pe fundul peșterii sunt numite stalagmite.
Și când o stalactită și o stalagmită cresc împreună, formând o coloană de piatră, aceasta se numește stalagnat.
Ceața este formată din mii de picături minuscule de apă sau cristale de gheață care plutesc în aer chiar deasupra solului. Se formează atunci când aerul este rece și pământul este cald sau invers. În ambele cazuri, un nor gros de vapori de apă sau particule de gheață apare și se răspândește pe suprafață.
Ca rezultat se formează apa reactie chimicaîn care hidrogenul este oxidat de oxigen și se eliberează căldură. Deoarece s-a retras deja, apa nu poate arde în mod natural. De ce ceasurile se rotesc în sensul acelor de ceasornic? Înainte de a face ceasuri mecanice, oamenii folosesc ceasuri de soare pentru a-și face o idee despre cât timp durează. Cadranul solar apare pentru prima dată în emisfera nordică, unde mișcarea soarelui face ca umbrele să se deplaseze de la stânga la dreapta. Mai târziu, în istoria ceasurilor mecanice, ele moștenesc această mișcare de la soare.
Observând plutirea gheții pe râu, vedem apă în stare solidă (gheață și zăpadă), lichidă (curgând sub ea) și gazoasă (cele mai mici particule de apă care se ridică în aer, care sunt numite și vapori de apă).
Forma rotundă este ideală pentru rularea pe suprafețe plane. Deoarece toate punctele de pe roată sunt echidistante de axa lor, axa rămâne la aceeași înălțime deasupra solului și vehiculul nu se mișcă în sus și în jos pe măsură ce se deplasează pe drum. Pe lângă faptul că ne asigură că lenjeria noastră oferă, ne protejează și părțile intime de infecții și răni. Igiena este principalul motiv pentru care purtăm lenjerie intimă. În trecut, hainele erau foarte scumpe și de multe ori oamenii nu le puteau schimba.
Această încercare durează puțin mai mult, așa că planificați-o pentru două întâlniri și „creșteți” treptat cristale decorative, comestibile și necomestibile. Puteți crea un afișaj cu cristal, cristale pe care să vă numiți, să creați imagini cu cristal, să vă așteptați cu nerăbdare ideile și fotografiile.
Apa poate fi simultan în toate cele trei stări: în aer există întotdeauna vapori de apă și nori, care constau din picături de apă și cristale de gheață.
Vaporii de apă sunt invizibili, dar pot fi detectați cu ușurință dacă lăsați un pahar cu apă răcit în frigider timp de o oră într-o cameră caldă, pe pereții căreia vor apărea imediat picături de apă. La contactul cu pereții reci ai sticlei, vaporii de apă conținuti în aer sunt transformați în picături de apă și se depun pe suprafața sticlei.
Cristale comestibile și necomestibile Puteți deschide și descărca întregul text sau. Tema: Cristalizare, soluții saturate. Solidele sunt împărțite în substanțe amorfe și cristaline. Dispunerea particulelor de substanțe amorfe este aleatorie, iar structura lor seamănă cu cea a lichidelor. Particulele de substanțe cristaline sunt situate într-o rețea cristalină. Baza acestei grile este o celulă unitară, care se repetă în mod constant.
Cristalizarea sau cristalizarea este un fenomen în care cristalele solide regulate sunt formate dintr-un lichid datorită mediului. Cristalele se pot forma din soluții, topituri sau vapori în care schimbările de presiune, temperatură sau concentrație a unei substanțe pot duce la cristalizare. Pentru un proces fără probleme, este necesară cel puțin una dintre următoarele condiții: Reducerea temperaturii lichidului inițial. Creșterea concentrației de cristalizator datorită evaporării solventului. Acidificarea materiei prime cu un cristalizator.
Orez. 11. Condens pe pereții unui pahar rece ()
Din același motiv, în sezonul rece, interiorul geamului se încețește. Aerul rece nu poate conține atât de mulți vapori de apă ca aerul cald, așa că o parte din el se condensează - se transformă în picături de apă.
Cristalizarea dintr-o soluție are loc atunci când substanța de cristalizare este dizolvată până când soluția este saturată la o temperatură dată. După încălzire, soluția devine din nou nesaturată, dar la răcirea sau evaporarea solventului, soluția devine suprasaturată și are loc cristalizarea. Cristalizarea naturală are loc după formarea nucleelor nucleului de nucleare. Cristalizarea poate fi indusă artificial și prin așa-numita inoculare - prin introducerea unui corp străin în soluție, iar această metodă este folosită, de exemplu, la producerea zahărului.
Traseul alb din spatele unui avion care zboară pe cer este, de asemenea, rezultatul condensului apei.
Dacă aduci o oglindă pe buze și expiri, pe suprafața ei vor rămâne mici picături de apă, ceea ce demonstrează că atunci când respiri, o persoană inhalează vapori de apă cu aer.
Numele provine de la arabă sfeclă roșie - albă. Utilizare ulterioară în industria chimică și alimentară, sticlă, hârtie, Agricultură ca îngrășământ și pentru sudarea forjată. În aceste scopuri, se prepară și artificial. Instrumente: borax, ceainic, apă, sticlă transparentă, învârtire sau paie, ață sau sârmă, curățător de țevi, colorant alimentar, lingură.
Construcție: Formăm orice formă din curățătorul de țevi. Atașăm această formă pe un fir sau pe un fir. Atârnăm un băț pe o lingură sau paie. Turnam apa intr-un ceainic si o turnam intr-un pahar. Se amestecă boraxul în apă până se obține o soluție saturată. Dacă boraxul rezidual rămâne în recipient, reconstituiți soluția într-un pahar curat. Cu ajutorul unei frigărui, atârnă corpul nostru de sârmă păros în sticlă, astfel încât să fie complet scufundat în soluția saturată de borax pe care am creat-o și să nu atingă pereții și fundul paharului la un moment dat.
Când este încălzită, apa „se extinde”. Un simplu experiment poate dovedi acest lucru: un tub de sticlă a fost coborât într-un balon cu apă și a fost măsurat nivelul apei din acesta; apoi balonul a fost coborât într-un vas cu apa calda iar după încălzirea apei, au măsurat din nou nivelul din tub, care a crescut vizibil, deoarece apa se extinde atunci când este încălzită.
Întregul sistem este lăsat peste noapte în soluție pentru ca boraxul să se poată cristaliza. Explicație: Sârma pufoasă este locul în care sunt foarte bine formați nucleele de cristalizare, spre care se împachetează treptat cristalele de borax și cristalul crește. Cristalizarea este accelerată folosind apă fierbinte pentru a forma o soluție saturată și răcire și evaporare pentru a face o soluție în exces.
Timp: pregătirea experimentului și pregătirea tuturor ajutoarelor 5 minute. Test experimental5 min. Creșterea cristalelor 24 de ore. Desemnarea cristalelor. 10 minute estimate. Testați 5 minute. În 25 de minute și 24 de ore. Este posibilă o discuție suplimentară despre experiment și modificarea acestuia.
Orez. 14. Un balon cu un tub, numărul 1 și o linie indică nivelul inițial al apei
Orez. 15. Un balon cu un tub, numărul 2 și o linie indică nivelul apei când este încălzită
Exprimă modul în care se schimbă energia internă, de exemplu. suma energiei de mișcare și poziția particulelor unui corp atunci când acel corp se răcește sau își crește temperatura. Căldura este egală cu energia pe care o oferă un corp cald în timpul schimbului de căldură. Transferul de căldură are loc prin radiație.
În toate stările, moleculele sunt într-o mișcare constantă dezordonată. Fiecare particulă are propriul loc vibrând în jurul ei. Când particulele sunt încălzite, ele vibrează mai repede. Când temperatura crește suficient, particulele vor ieși din poziția lor fixă și vor începe să se miște liber. În acest moment, solidul va începe să se transforme într-un lichid. Numim asta topirea care are loc și spunem că țesătura se topește.
Pe măsură ce apa se răcește, se „comprimă”. Acest lucru poate fi dovedit printr-un experiment similar: în acest caz, balonul cu tubul a fost coborât într-un vas cu gheață, după răcire, nivelul apei din tub a scăzut de la marcajul inițial, deoarece apa a scăzut în volum.
Solidificarea Când un lichid este răcit, acesta începe să se solidifice la o anumită temperatură și se transformă într-un țesut. Particulele care sunt libere să se miște se mișcă mai încet pe măsură ce temperatura scade, până când converg și se stabilesc într-o poziție fixă în jurul căreia apoi vibrează. Lichidul devine solid. Numim această solidificare și spunem că substanța se va solidifica.
Fierberea are loc atunci când un lichid este încălzit până la punctul său de fierbere. Punctul de fierbere este diferit pentru diferite lichide. Punctul de fierbere depinde și de presiunea deasupra lichidului. De asemenea, afectează fierberea în vase de înălțime considerabilă. Lichidul trece în gaz numai de la suprafață. Lichidul care se evaporă elimină căldura din mediu. Evaporarea are loc la orice temperatură a lichidului.
Orez. 16. Un balon cu tub, numărul 3 și o linie indică nivelul apei în timpul răcirii
Acest lucru se întâmplă deoarece particulele de apă, moleculele, se mișcă mai repede atunci când sunt încălzite, se ciocnesc unele de altele, se resping reciproc de pereții vasului, distanța dintre molecule crește și, prin urmare, lichidul ocupă un volum mai mare. Când apa este răcită, mișcarea particulelor sale încetinește, distanța dintre molecule scade și este necesar un volum mai mic pentru lichid.
Planuri de lecții pentru afaceri guvernamentale, activități pentru studenți și organizatori grafici
Cu cât temperatura este mai mare, cu atât evaporarea este mai rapidă, dimensiunile suprafață-suprafață, evaporarea mai rapidă, proprietățile lichidului, curgerea gazului peste lichid, presiunea vaporilor gazului peste lichid. Materia poate fi descrisă ca ceva care ocupă spațiu în universul nostru. Tipul de particule și modul în care sunt aranjate determină cum va arăta întrebarea și ce poate face. O bună înțelegere a stării materiei este cheia pentru a descrie universul din jurul nostru.
Proprietățile diferitelor stări ale materiei
Tipul de atribuire individuală sau de grup.Orez. 17. Molecule de apă la temperatură normală
Orez. 18. Moleculele de apă când sunt încălzite
Orez. 19. Molecule de apă în timpul răcirii
Astfel de proprietăți sunt posedate nu numai de apă, ci și de alte lichide (alcool, mercur, benzină, kerosen).
Cunoașterea acestei proprietăți a lichidelor a condus la inventarea unui termometru (termometru), care folosește alcool sau mercur.
La îngheț, apa se dilată. Acest lucru se poate dovedi dacă un recipient umplut până la refuz cu apă este acoperit lejer cu un capac și introdus într-un congelator, după un timp vom vedea că gheața formată va ridica capacul, trecând dincolo de recipient.
Această proprietate este luată în considerare la așezarea conductelor de apă, care trebuie izolate astfel încât la îngheț, gheața formată din apă să nu rupă conductele.
În natură, apa înghețată poate distruge munții: dacă apa se acumulează în crăpăturile stâncilor toamna, iarna îngheață, iar sub presiunea gheții, care ocupă un volum mai mare decât apa din care s-a format, rocile crăpă și colaps.
Apa care îngheață în crăpăturile drumului duce la distrugerea pavajului de asfalt.
Crestele lungi care seamănă cu falduri de pe trunchiurile copacilor sunt răni de la rupturi de lemn sub presiunea sevei de copac care îngheață în el. Prin urmare, în iernile reci, se aude trosnetul copacilor în parc sau în pădure.
- Vakhrushev A.A., Danilov D.D. Lumea în jur de 3. M .: Ballas.
- Dmitrieva N.Ya., Kazakov A.N. Lumea în jur de 3. M .: Editura „Fedorov”.
- Pleshakov A.A. Lumea înconjurătoare 3. M .: Iluminismul.
- Festivalul de Idei Pedagogice ().
- Știință și educație ().
- Clasa publică ().
- Alcătuiește un scurt test (4 întrebări cu trei posibile răspunsuri) pe tema „Apa din jurul nostru”.
- Fă un mic experiment: un pahar cu un foarte apă rece puse pe o masă într-o cameră caldă. Descrie ce se va întâmpla, explică de ce.
- *Desenați mișcarea moleculelor de apă în stare încălzită, normală și răcită. Dacă este necesar, scrieți legende pe desen.
Apa este cea mai comună substanță de pe planetă și are o trăsătură care o diferențiază de alte lichide: atunci când este încălzită de la punctul său de topire până la 40 ° C, compresibilitatea acesteia crește și apoi scade.
Proprietăți unice ale apei
Pe Pământ, nu există substanță mai importantă pentru oameni decât apa. Oceanele și mările ocupă ¾ din suprafața planetei, încă 20% din suprafața terestră este acoperită cu zăpadă și gheață - apă solidă. Dacă nu ar fi apa, care afectează direct clima, Pământul s-ar transforma într-o piatră fără viață care zboară prin spațiu.
În timpul zilei, omenirea consumă cel puțin 1 miliard de tone de apă, în timp ce cantitatea totală de resursă de pe planetă rămâne aceeași. Cu milioane de ani în urmă, pe suprafața Pământului era la fel de multă apă ca și acum.
Organismele vii care locuiesc pe planetă au învățat să se adapteze condițiilor nefavorabile. Dar nicio creatură nu poate exista fără apă - această substanță este conținută în toate animalele și plantele. Corpul uman este format din ¾ apă.
Conținutul de apă din corpul umanPrincipalele proprietăți ale apei:
Nu are culoare;
transparent;
Nu are miros și gust;
Capabil să rămână în trei stări de agregare;
Capabil să treacă de la o stare de agregare la alta;
Un experiment care demonstrează proprietățile apei atunci când este încălzită și răcită
Pentru a efectua un experiment acasă, veți avea nevoie de două recipiente și două baloane de laborator cu un tub de evacuare a gazului, precum și substanțe: gheață, apă caldă și apă la temperatura camerei.
Se toarnă apă la temperatura camerei în două baloane identice, se marchează nivelul apei cu un semn și se coboară în două recipiente - cu apa fierbinte si cu gheata. Care este rezultatul experimentului? Apă într-un balon scufundat apa fierbinte, se ridică deasupra reperului. Apa din balon, pusă în gheață, scade sub semn.
Concluzie: Ca urmare a încălzirii, apa se dilată, iar când se răcește, se contractă.
Un experiment care demonstrează proprietățile apei în timpul depozitării în diferite condiții
Experimentul se desfășoară acasă seara. Umplem trei recipiente identice (paharele sunt potrivite) cu 100 ml de apă. Punem un pahar pe pervaz, al doilea - pe masă, al treilea - lângă baterie.
Dimineața comparăm rezultatele: în paharul lăsat pe pervaz, apa s-a evaporat cu 1/3, în paharul de pe masă apa s-a evaporat la jumătate, paharul de lângă baterie s-a dovedit gol și uscat: apa s-a evaporat din ea. Concluzie: evaporarea apei depinde de temperatura mediului ambiant, iar cu cat este mai mare, cu atat apa se evapora mai repede.
Transformarea vaporilor de apă în apă
Pentru experiment, pregătim echipamente speciale:
lampă cu alcool;
placă metalică;
Un balon cu tub de evacuare a gazului.
Se toarnă apă în balon și se încălzește pe o lampă cu alcool până când fierbe. Ținem o placă metalică rece lângă conducta de evacuare a gazului - aburul se depune pe ea sub formă de picături de apă. Transformarea apei gazoase într-un lichid se numește condensare. Concluzie: atunci când este puternic încălzită, apa se transformă în abur și revine la stare lichida când intră în contact cu o suprafață rece.
Condens pe suprafața sticlei
Încălzirea apei până la fierbere
Apa care ajunge la punctul de fierbere are trăsături caracteristice: lichidul fierbe, în interior apar bule, se ridică aburul gros. Acest lucru se întâmplă deoarece moleculele de apă, atunci când sunt încălzite, primesc energie suplimentară de la sursa de căldură și se mișcă mai repede. Cu încălzire prelungită, lichidul ajunge la punctul de fierbere: pe pereții vasului apar bule.
apă încălzită
Dacă fierberea nu este oprită, procesul continuă până când toată apa a fost transformată în gaz. Pe măsură ce temperatura crește, presiunea crește, moleculele de apă se mișcă mai repede și înving forțele intermoleculare care le leagă. Presiunea atmosferică se opune presiunii de vapori. Apa fierbe când presiunea vaporilor depășește sau atinge presiunea exterioară.
