Die drei Aggregatzustände von Wasser habe ich von meinem 6-jährigen Bruder kennengelernt, der sich mit seinem Wissen rühmte, einer Wissenschaft, die meinem 9-jährigen unbekannt war - der Physik. Für mich, wie für jedes Kind, das in der mittleren Zone der nördlichen Hemisphäre geboren wurde, ist Schnee der bevorzugte Wasserzustand in der Natur. Als Kind war jeder Winter vor allem mit Schneeballspielen, Rodeln und natürlich mit Neujahrsferien verbunden. Während des Tauwetters weckte die Möglichkeit, gemeinsam mit seinen Eltern und dem großen Bruder einen Schneemann zu bauen, große Freude.

Wie man im Winter mit festem Wasser Spaß hat

Einen Schneemann zu bauen ist keine heikle Angelegenheit. Die Anleitung zum Modellieren einer Schneefrau darf von den eigenen Kindern nicht vergessen werden:

1. Rollen Sie 3 Schneebälle unterschiedlicher Größe.
2. Legen Sie die Schneebälle übereinander. Der untere ist der größte, der obere ist der kleinste.
3. Trockene Äste können anstelle von Händen verwendet werden.
4. Stellen Sie sich statt einer Mütze einen Eimer auf den Kopf.
5. Für die Nase verwendet man am besten rohe Karotten.
6. Augen und Mund können mit Kieselsteinen oder Kohle dargestellt werden.
7. Wickeln Sie einen Schal um das Gelenk der oberen Schneebälle.

Der Schneemann ist fertig.

Im Winter nimmt Wasser neben Schnee andere schöne ästhetische Formen an:

• Frost. Sieht in Brunnen besonders schön aus.
• Eis. Eine tolle Möglichkeit, beim Eislaufen oder Downhill Spaß zu haben.
• Frost an den Fenstern. Die durch Kondensation und Frost erzeugten Muster werden jeden impressionistischen Künstler beneiden.

Wo kann man die verschiedenen Wasserzustände in der Natur besser beobachten

Die Reise nach Island hat einen bleibenden Eindruck hinterlassen. Die Natur der Nordinsel ist unglaublich. Im Tal der Geysire kann Wasser in drei Aggregatzuständen gleichzeitig beobachtet werden: flüssig (Seen), gasförmig (Dampfemissionen von Geysiren) und fest (schneebedeckte Berggipfel). Am meisten beeindruckt hat mich der Ausflug zum größten Gletscher Islands - Vatnajökull. Die Ausdehnung der im Gletscher erhaltenen Süßwassersäule ist beeindruckend. Die gefrorene Wassermasse nimmt mehr als 8000 Quadratmeter Fläche ein. Der Gletscher speist sich aus unterirdischen Seen und nimmt 8% des Territoriums der Insel ein. In der Dicke des Eises befindet sich eine Höhle mit einem kristallklaren blauen Gewölbe. Die gefrorene Höhle ist der schönste Wasserzustand der Natur, den ich mit eigenen Augen gesehen habe.

In diesem Artikel betrachten wir Wasserdampf, das ist der gasförmige Zustand von Wasser.

Der gasförmige Zustand bezieht sich auf die drei Hauptaggregatzustände von Wasser, die unter natürlichen Bedingungen natürlich vorkommen. Dieses Thema wird im Material ausführlich besprochen Aggregatzustand des Wassers.

Wasserdampf

Sauber Wasserdampf hat weder Farbe noch Geschmack. Die größte Dampfansammlung wird in der Troposphäre beobachtet.

Wasserdampf ist Wasser, das in gasförmigem Zustand in der Atmosphäre enthalten ist. Der Wasserdampfgehalt der Luft variiert stark; sein höchster Gehalt beträgt bis zu 4%. Wasserdampf ist unsichtbar; Was im Alltag Dampf genannt wird (Dampf beim Einatmen von kalter Luft, Dampf aus kochendem Wasser usw.) ist das Ergebnis der Kondensation von Wasserdampf, ähnlich wie Nebel. Die Wasserdampfmenge bestimmt die wichtigste Eigenschaft für den Zustand der Atmosphäre - die Luftfeuchtigkeit.

Geographie. Moderne illustrierte Enzyklopädie. - M.: Rosman. Bearbeitet von Prof. A. P. Gorkin. 2006.

Wie Wasserdampf entsteht

Wasser Dampf durch "Verdampfung" gebildet. Die Verdampfung erfolgt als Ergebnis von zwei Prozessen - Verdampfung oder Sieden. Beim Verdampfen entsteht Dampf nur an der Oberfläche des Stoffes, während beim Sieden Dampf im gesamten Flüssigkeitsvolumen entsteht, was durch die beim Siedevorgang aktiv aufsteigenden Blasen belegt wird. Das Sieden von Wasser erfolgt bei Temperaturen, die von der chemischen Zusammensetzung der wässrigen Lösung und dem Atmosphärendruck abhängen, der Siedepunkt bleibt während des gesamten Prozesses unverändert. Dampf beim Kochen entsteht, wird als gesättigt bezeichnet. Gesättigt Dampf es wird wiederum in gesättigten Trocken- und gesättigten Nassdampf unterteilt. Gesättigt nasser Dampf besteht aus suspendierten Wassertröpfchen, deren Temperatur auf dem Siedeniveau liegt, und dementsprechend dem Dampf selbst und gesättigt trockener Dampf enthält keine Wassertropfen.

Es gibt auch "überhitzten Dampf", der beim weiteren Erhitzen von Nassdampf entsteht, dieser Dampftyp hat eine höhere Temperatur und eine geringere Dichte.

Wasserdampf ist ein unersetzliches Element eines für unseren Planeten so wichtigen Prozesses wie des Wasserkreislaufs in der Natur.

Im Alltag stoßen wir ständig auf Dampf, es tritt auf - über dem Auslauf des Wasserkochers beim Kochen von Wasser, beim Bügeln, beim Besuch eines Bades ... Vergessen Sie jedoch nicht, dass, wie oben erwähnt, sauber ist Wasserdampf hat weder Farbe noch Geschmack. Aufgrund seiner physikalischen Eigenschaften und Eigenschaften hat Dampf seit langem seine praktische Anwendung in der menschlichen Wirtschaftstätigkeit gefunden. Und das nicht nur im Alltag, sondern auch bei der Lösung großer globaler Probleme. Dampf war lange Zeit der wichtigste Motor des Fortschritts, im wörtlichen wie im übertragenen Sinne. Es wurde als Arbeitsmedium für Dampfmaschinen verwendet, von denen die bekannteste Dampfmaschine ist.

Dampfnutzung durch den Menschen

Dampf wird auch heute noch häufig in wirtschaftlichen und industriellen Bedarfen verwendet:

• für Hygienezwecke;
• für medizinische Zwecke;
• zum Löschen von Bränden;
• thermische Eigenschaften von Dampf werden genutzt (Dampf als Wärmeträger) - Dampfkessel; Dampfmäntel (Autoklaven und Reaktoren); Aufwärmen von "Einfrieren" von Materialien; Wärmetauscher; Heizsysteme; Dämpfen von Betonprodukten; in einer besonderen Art von Wärmetauschern ...;
• die Umwandlung von Dampfenergie in Bewegung nutzen - Dampfmaschinen ...;
• Sterilisation und Desinfektion - Lebensmittelindustrie, Landwirtschaft, Medizin ...;
• Dampf als Luftbefeuchter - bei der Herstellung von Stahlbetonprodukten; Sperrholz; in der Lebensmittelindustrie; in der Chemie- und Parfümindustrie; in der holzverarbeitenden Industrie; in der landwirtschaftlichen Produktion ...;

Zusammenfassend stellen wir fest, dass Wasserdampf bei aller "Unsichtbarkeit" nicht nur ein wichtiges Element des globalen Ökosystems der Erde, sondern auch ein sehr nützlicher Stoff für die wirtschaftlichen und wirtschaftlichen Aktivitäten des Menschen ist.

"Wasser! Sie haben keinen Geschmack, keine Farbe, keinen Geruch, Sie können nicht beschrieben werden, Sie werden genossen, ohne zu wissen, was Sie sind! Das soll nicht heißen, dass du für das Leben notwendig bist, du bist das Leben selbst. Du erfüllst uns mit unaussprechlicher Freude

Du bist der größte Reichtum der Welt."

Antoine de Saint-Exupéry.

Niemand wird von Regen oder fallendem Schnee, der glatten Oberfläche eines fließenden Flusses oder Sees überrascht. Eine andere Sache sind die Weiten der Meere und Ozeane, riesige Gletscher, die aus transzendentalen Höhen herabrutschen, Ströme von Geysiren, die wie Fontänen aus dem Boden sprudeln. Diese Schönheiten sind atemberaubend. Doch kaum jemand denkt darüber nach, woher die Meere oder Flüsse, Regen oder Schnee kommen, welche Eigenschaften das Wasser hat, das in so vielfältiger Form erscheint.

In der Geschichte unseres Planeten ist Wasser extrem wichtig. Vielleicht ist kein anderer Stoff in seinem Einfluss auf den Verlauf der großen Veränderungen, die die Erde in den vielen hundert Millionen Jahren ihres Bestehens durchgemacht hat, mit Wasser vergleichbar.

Durch den täglichen Umgang mit Wasser sind wir an dieses und seine vielfältigen Erscheinungsformen in der Natur so gewöhnt, dass wir viele seiner besonderen Eigenschaften oft nicht wahrnehmen. Aber gerade diesen Eigenschaften verdanken wir, dass unsere Seen und Flüsse im Winter nicht zufrieren, starke Frühjahrsüberschwemmungen relativ selten sind, gefrierendes Wasser große Zerstörungen anrichten kann usw.

Wasser ist die geheimnisvollste Flüssigkeit der Erde. Die Sänger der alten Steppenvölker - Akyns und Ashugs - haben es lange gesungen, Dichter haben ihm erstaunliche Zeilen gewidmet. Alte Weise, Priester und andere Zauberer wussten, wie man mit Wasser umgeht, und vollbrachten wahre Wunder vor den Augen der Menschen. Sie verursachten zum Beispiel sintflutartige Regenfälle oder heilten mit „lebendigem“ Wasser. In Russland gab es vielleicht kein einziges Dorf ohne eine Großmutter, die wusste, wie man Wasser spricht und so Krankheiten heilt. Und Wissenschaftler können bis heute und vor Hunderten von Jahren die Frage nicht beantworten: Was ist Wasser?

Wasser ist anders - es kann geschmolzen, quellbar, schwer, magnetisch, "lebendig und tot", "Epiphanie - Weihwasser" sein. Gegenwärtig kennen russische und ausländische Wissenschaftler über 175 natürliche und geschaffene isotopische Wasserarten und mehr als 200 Eisarten. Russische Wissenschaftler haben festgestellt, dass Wasser eine unverzerrte innere geometrische Form hat und in der Lage ist, verschiedene Informationen innerhalb des menschlichen Körpers und anderer Lebewesen aufzuzeichnen, zu speichern und zu übertragen.

Das Wissen über Wasser kann einen Menschen nicht gleichgültig lassen. Darüber hinaus hat es einen zunehmenden Einfluss auf das menschliche Leben. Es waren diese Umstände, die den Beginn der Arbeit zur Sammlung von Informationen zu diesem Thema erzwangen. Die Arbeit basiert auf:

➢ Analyse der physikalischen, chemischen und biologischen Eigenschaften von Wasser.

➢ Systematisierung von Daten aus verschiedenen Quellen von Massenmedien.

➢ Durchführung eines Experiments unter häuslichen Bedingungen, das darauf abzielt, die Falschheit oder Wahrheit der Annahme über das Vorhandensein von "Erinnerung" in einer gegebenen Struktur festzustellen.

➢ Allgemeine Schlussfolgerungen der Arbeit zum ausgewählten Thema.

Lassen Sie uns zunächst definieren, was Wasser ist. Es gibt keine klare Definition. Aus chemischer Sicht ist Wasser eine strukturierte Substanz bestehend aus 2 Wasserstoffatomen und 1 Sauerstoff. Auf der physikalischen Seite handelt es sich um einen Stoff, der in der Natur in drei Aggregatzuständen vorkommt und entsprechende physikalische Eigenschaften besitzt.

Wahrscheinlich kennt jeder die Formel von Wasser: H2O. Das grafische Bild sieht genau so aus. Durch die Zersetzung von Wasser mit elektrischem Strom konnte festgestellt werden, dass 11,11 % Wasserstoff und 88,89 % Sauerstoff in Wasser enthalten sind und aus Wasser doppelt so viel Wasserstoff freigesetzt wird wie Sauerstoff. Wenn diese beiden entwickelten Gase gemischt werden, kann diese Mischung bei Raumtemperatur sehr lange unverändert bleiben. Damit nur 1/6 dieser Mischung zu Wasser wird, müssten wir 54 Milliarden Jahre warten. Aber man braucht nur ein brennendes Streichholz zu dieser Mischung zu bringen oder einen elektrischen Funken durch sie hindurchzuleiten, und schon findet eine chemische Reaktion zwischen Wasserstoff und Sauerstoff statt: Wasserstoff verbrennt in Sauerstoff, und das Ergebnis ist Wasser.

Wissenschaftlern gelang es, das Geheimnis der Zusammensetzung von Wasser dank Studien der Bestandteile der atmosphärischen Luft - Sauerstoff, Wasserstoff usw. - aufzudecken. 24. Juni 1783. A. Lavoisier und P. Laplace „machten“ in Anwesenheit einer Gruppe ihrer Wissenschaftlerkollegen Wasser aus Sauerstoff und Wasserstoff. Sie erhielten Wasser als Produkt der Wasserstoffverbrennung (und die Tatsache, dass Sauerstoff am Verbrennungsprozess beteiligt ist - "feurige Luft", wurde etwas früher bekannt). In diesem Fall war das Gewicht des gebildeten Wassers gleich dem Gewicht von Wasserstoff und Sauerstoff, die an der Verbrennungsreaktion teilnahmen.

So wurde eines Tages klar, dass Wasser kein einfaches Element ist, sondern ein komplexer Stoff. Doch welch langer und schwieriger Weg führte zu diesem bedeutenden Tag, wie viele Trauern, Enttäuschungen, Fehler und persönliche Tragödien erlebten Naturwissenschaftler, bis das Wasser endlich seine Natur offenbarte.

Auf die Frage, wie viel Sauerstoff und Wasserstoff benötigt wird, um Wasser zu bilden, gab er 1785 seine Antwort. A. Lavoisier und Ingenieur Jean Meunier. Sie fanden heraus, dass für seine Bildung 2 g Wasserstoff und 16 g Sauerstoff kombiniert werden müssen.

Die gegenseitige Anordnung der Moleküle der Kerne von Wasserstoff- und Sauerstoffatomen und der Abstand zwischen ihnen sind ebenfalls gut untersucht und gemessen. Der Abstand zwischen den Wasserstoffatomen beträgt 154 Zehnmilliardstel Zentimeter, und der Winkel an der Spitze, in der sich das Sauerstoffatom befindet, beträgt etwa 105 Grad. Es stellte sich heraus, dass das Wassermolekül nichtlinear ist, d. h. die geometrisch gegenseitige Anordnung der Ladungen im Molekül lässt sich als einfaches Tetraeder darstellen.

Alle Wassermoleküle mit beliebiger Isotopenzusammensetzung sehen genau gleich aus.

Aber wie werden Wassermoleküle im Wasser noch aufgebaut? Leider wurde dieses sehr wichtige Thema noch nicht ausreichend untersucht. Die Struktur der Moleküle in flüssigem Wasser ist sehr komplex. Wenn Eis schmilzt, bleibt seine Netzwerkstruktur im entstehenden Wasser teilweise erhalten. Moleküle im Schmelzwasser bestehen aus vielen einfachen Molekülen – Aggregaten, die die Eigenschaften von Eis beibehalten. Wenn die Temperatur steigt, zerfallen einige von ihnen und ihre Größe wird kleiner.

Die gegenseitige Anziehung führt dazu, dass die durchschnittliche Größe eines komplexen Wassermoleküls in flüssigem Wasser die Größe eines Wassermoleküls deutlich übersteigt. Diese außergewöhnliche molekulare Struktur des Wassers bestimmt seine außergewöhnlichen physikalisch-chemischen Eigenschaften.

Schon der antike griechische Philosoph Thales von Milet, der vor zweieinhalbtausend Jahren lebte, machte darauf aufmerksam, dass Wasser die einzige Substanz ist, die in der Natur in drei Zuständen vorkommt: fest, flüssig, gasförmig. Es stellt sich heraus, dass Wasser seine Existenz in drei Zuständen gleichzeitig einem wichtigen Umstand verdankt - der Tatsache, dass sich die Erde in einer durchschnittlichen Entfernung von 149,6 Millionen km um die Sonne dreht. Wäre diese Entfernung weniger als 134 Millionen km, dann würde das Wasser auf dem Planeten verdunsten und mehr als 166 Millionen km würden zu Eis werden.

Jedes Wasser, wo immer es entnommen wurde - aus dem Arktischen Ozean, aus einer tiefen Mine im Donbass, in einer Schneeflocke eingeschlossen oder am frühen Morgen in einem Tautropfen auf einer Blume gefunkelt - besteht aus Molekülen der gleichen Struktur. Die relative Lage einzelner Moleküle zueinander in flüssigem Wasser, einer Schneeflocke oder im Dampf eines Dampfkessels erweist sich jedoch als ungleich.

Wasserdampf, der bei Atmosphärendruck auf dreihundert Grad erhitzt wird, ähnelt gewöhnlichen Gasen: In ihnen sind die Abstände zwischen den Molekülen groß genug, damit jedes einzelne Molekül mehr oder weniger unabhängig existieren kann, ohne nennenswerte Wechselwirkungen mit seinen Nachbarn zu erfahren, mit Ausnahme von natürlich in den Fällen, in denen Moleküle infolge zufälliger thermischer Bewegung miteinander kollidieren.

In einer Schneeflocke oder einem Eisstück werden die Moleküle zusammengeführt und an bestimmten Stellen des Kristallgitters fixiert; die Bewegung von Molekülen beschränkt sich meist auf Schwingungen um bestimmte mittlere Positionen.

Wir wiederholen noch einmal, dass es in der Wissenschaft noch keine strenge, fest verankerte Theorie über den Aufbau von Flüssigkeiten, insbesondere von Wasser, gibt. Es wird angenommen, dass flüssiges Wasser in seiner Struktur eine Kreuzung zwischen Eiskristallen und Wasserdampf ist. Die Untersuchung der Struktur des Wassers mit Infrarot- und Röntgenstrahlung ließ vermuten, dass sich bei Temperaturen nahe dem Gefrierpunkt flüssige Wassermoleküle in kleinen Gruppen ansammeln und im Raum etwa wie in Kristallen und bei Temperaturen nahe der Siedepunkt von Wasser, bei Normaldruck sind sie freier, zufällig angeordnet.

Wasser ist eine so ungewöhnliche Substanz, dass alle seine Eigenschaften speziell sind und vielen physikalisch-chemischen Gesetzen nicht gehorchen, die für andere Verbindungen gelten. Lassen Sie uns die wichtigsten analysieren.

I. Siedepunkt.

Der Siedepunkt von Wasser ist wahrscheinlich jedem bekannt - er liegt bei hundert Grad über Null. Darüber hinaus weiß jeder, dass der Siedepunkt von Wasser bei normalem Atmosphärendruck als einer der Bezugspunkte der Temperaturskala gewählt wird, die konventionell mit 100 ° C bezeichnet wird. Stellen wir die Frage jedoch anders: Bei welcher Temperatur soll das Wasser kochen? Schließlich sind die Siedepunkte verschiedener Stoffe kein Zufall. Sie hängen von der Position der Elemente ab, aus denen ihre Moleküle im Periodensystem von Mendelejew bestehen.

Vergleicht man chemische Verbindungen gleicher Zusammensetzung verschiedener Elemente, die derselben Gruppe des Periodensystems angehören, so ist leicht zu erkennen, dass je niedriger die Ordnungszahl eines Elements, desto geringer sein Atomgewicht, desto geringer ist die Siedepunkt seiner Verbindungen. Die chemische Zusammensetzung von Wasser kann als Sauerstoffhydrid bezeichnet werden. H2Te, H2Se und H2S sind chemische Analoga von Wasser. Wenn Sie den Siedepunkten folgen und vergleichen, wie sich die Siedepunkte von Hydriden in anderen Gruppen des Periodensystems ändern, können Sie den Siedepunkt jedes Hydrids sowie jeder anderen Verbindung ziemlich genau bestimmen. Mendelejew selbst konnte auf diese Weise die Eigenschaften chemischer Verbindungen noch nicht entdeckter Elemente vorhersagen.

Wenn wir den Siedepunkt von Sauerstoffhydrid durch seine Position im Periodensystem bestimmen, stellt sich heraus, dass Wasser bei -80 ° C kochen sollte. Folglich kocht das Wasser etwa einhundertachtzig Grad höher, als es kochen sollte.

Der Siedepunkt - dies ist seine häufigste Eigenschaft - erweist sich als außergewöhnlich und erstaunlich.

II. Gefriertemperatur.

Der zweite Bezugspunkt des Thermometers ist der Gefrierpunkt von Wasser bei null Grad. Jeder kennt das. Aber wenn man die Frage noch einmal etwas anders stellt: Was soll der Gefrierpunkt von Wasser gemäß seiner chemischen Struktur sein, so zeigt Wasser wieder seine außergewöhnlichen Eigenschaften. Sauerstoffhydrid müsste aufgrund seiner Position im Periodensystem bei 100 Grad unter Null erstarren.

III. Wärmekapazität.

Das Klima des Planeten hängt auch von einer anderen Eigenschaft des Wassers ab - einer sehr hohen Wärmekapazität, dh der Fähigkeit, Wärme abzugeben und zu speichern. Ein Liter Wasser kann 330-mal mehr Wärme speichern als die gleiche Luftmenge. Wasser erwärmt sich langsamer, behält aber lange Wärme. Daher ist das Wasser an einem Sommerabend auf See wärmer als der Sand am Ufer (die Wärmekapazität von Sand ist fünfmal geringer als die von Wasser).

Und der World Ocean ist eine Art Heizkissen für die Kontinente. Seine riesigen Wasservorräte machen buchstäblich das Wetter auf der Erde. Im Sommer lässt es das Land nicht überhitzen und im Winter "versorgt" es ständig mit Wärme. Daher herrscht in Ländern in Meeresnähe ein mildes Meeresklima, es gibt keine strengen Winter oder kalten Nächte. Die Temperaturunterschiede in den verschiedenen Jahreszeiten sind hier gering.

IV. Oberflächenspannung.

Wasser hat noch eine weitere Eigenschaft - eine extrem hohe Oberflächenspannung. Wassermoleküle auf seiner Oberfläche erfahren die Wirkung intermolekularer Anziehungskräfte nur von einer Seite, während diese Wechselwirkung in Wasser ungewöhnlich groß ist. Daher wird jedes Molekül auf seiner Oberfläche in die Flüssigkeit gezogen. Dadurch entsteht eine Kraft, die die Flüssigkeitsoberfläche zusammenzieht. In der Nähe von Wasser ist es besonders hoch: Seine Oberflächenspannung beträgt 72 mN/m (Millinewton pro Meter).

Es ist diese Kraft, die einer Seifenblase, einem fallenden Tropfen und jeder Menge Flüssigkeit in der Schwerelosigkeit die Form einer Kugel verleiht. Es erhöht das Wasser im Boden, die Wände der feinen Poren und Löcher sind gut mit Wasser befeuchtet. Ohne diese außergewöhnliche Eigenschaft wäre die Landwirtschaft kaum möglich.

V. Salzgehalt.

Eine der wichtigsten Eigenschaften von Wasser ist der Salzgehalt. In einem Stoffmolekül sind die Zentren positiver und negativer Ladungen stark gegeneinander verschoben. Daher hat Wasser eine extrem hohe, abnormale Dielektrizitätskonstante. Für Wasser = 80 und für Luft und Vakuum ع = 1. Dies bedeutet, dass sich zwei entgegengesetzte Ladungen in Wasser mit einer 80-mal geringeren Kraft als in Luft gegenseitig anziehen. Tatsächlich gilt nach dem Coulomb-Gesetz: f = k * Q1 * Q2 er2

Trotzdem entstehen in allen Körpern intermolekulare Bindungen, die die Stärke des Körpers bestimmen, auf die Wechselwirkung zwischen den positiven Ladungen der Atomkerne und den negativen Elektronen. An der Oberfläche eines in Wasser getauchten Körpers werden die zwischen Molekülen und Atomen wirkenden Kräfte durch den Einfluss von Wasser fast hundertfach abgeschwächt. Wenn die verbleibende Bindungsstärke zwischen den Molekülen nicht mehr ausreicht, um der Einwirkung der thermischen Bewegung standzuhalten, beginnen sich die Moleküle und Atome des Körpers von seiner Oberfläche zu lösen und ins Wasser überzugehen. Der Körper beginnt sich aufzulösen und zerfällt entweder in einzelne Moleküle, wie Zucker in einem Glas Tee, oder in geladene Teilchen - Ionen, wie Kochsalz.

Aufgrund der ungewöhnlich hohen Dielektrizitätskonstanten ist Wasser eines der stärksten Lösungsmittel. Es ist sogar in der Lage, jedes Gestein auf der Erdoberfläche aufzulösen. Langsam und unweigerlich zerstört es selbst Granite, indem es leicht lösliche Bestandteile auslaugt.

Es gibt kein so festes Gestein in der Natur, das dem allmächtigen Zerstörer – dem Wasser – widerstehen könnte.

I. Allgemeine Eigenschaften von Eis.

Eis und Schnee ist ein weiterer der drei Aggregatzustände von Wasser, der uns immer wieder mit seiner außergewöhnlichen Schönheit ins Staunen versetzt. Eis hat eine mysteriöse Kristallstruktur. Seine Struktur und Festigkeit werden durch die Stärke der Wasserstoffbrückenbindungen zwischen einzelnen Wassermolekülen bestimmt. Die Wasserstoffbrücke spielt eine große Rolle bei der Struktur von Biopolymermolekülen in den Geweben aller lebenden Organismen. Dies ist vielleicht von großer Bedeutung für das Leben, da Spuren der Eisstruktur anscheinend lange im Schmelzwasser bestehen bleiben.

In den letzten Jahrzehnten hat sich ein neues wichtiges Wissensgebiet herausgebildet - die Physik des Eises. Eis ist langlebig, billig und ein gutes Baumaterial. Wohnungen, Lagerhallen werden daraus gebaut, es entstehen natürliche zuverlässige Straßen, Fähren, Start- und Landebahnen. Eis ist die Ursache von Naturkatastrophen. Es zerstört Dämme, reißt Brücken ab, fesselt den Boden und verursacht die Vereisung von Flugzeugen und Schiffen. Es wurde absolut notwendig, alle Eigenschaften des Eises zu studieren, um seine mechanischen, elektrischen, akustischen, elektromagnetischen und Strahlungseigenschaften zu bestimmen.

Aber lassen Sie es uns zuerst herausfinden: Gibt es viele Arten von Eis in unseren terrestrischen Bedingungen? Es stellte sich ziemlich viel heraus - nur einer. Es ist das schönste aller Mineralien. Aus diesem bläulich-grünen Gestein werden auf der Erde nicht nur Berge und gewaltige Gletscher gebaut, sondern ganze Kontinente sind damit bedeckt.

In seinen Labors konnte der Mensch mindestens sechs weitere unterschiedliche, nicht minder erstaunliche Eissorten entdecken.

Eisarten Druck Schmelzpunkt

1. Normales Eis. Bis zu 208 MPa -22 °

2. Eis - III Mehr als 208 MPa -

3. Eis - II Bis 300 MPa -

4. Eis - V Mehr als 500 MPa über 0 °

5. Eis - VI 2 GPa Mehr als 80 °

6. Eis - VII 3 GPa 190 °

Tabelle 1.

Aber sie können nur bei sehr hohem Druck existieren. Gewöhnliches Eis hält bis zu einem Druck von 208 MPa (Megapascal) stand, aber bei diesem Druck schmilzt es bei -22 ° C. Wenn der Druck höher als 208 MPa ist, tritt dichtes Eis auf - Eis III. Es ist schwerer als Wasser und ertrinkt darin. Bei niedrigerer Temperatur und höherem Druck – bis zu 300 MPa – bildet sich sogar noch dichteres Eis II. Druck über 500 MPa verwandelt Eis in Eis-V. Dieses Eis kann auf 0 °C erhitzt werden und schmilzt nicht, obwohl es unter enormem Druck steht. Bei einem Druck von etwa 2 GPa (Gigapascal) erscheint Eis-VI. Es ist buchstäblich heißes Eis – es hält Temperaturen von 80 °C stand, ohne zu schmelzen. Eis-VII, das bei einem Druck von 3 GPa gefunden wird, kann vielleicht als heißes Eis bezeichnet werden. Es ist das dichteste und feuerfesteste Eis, das wir kennen. Es schmilzt erst bei 190 °C über Null.

II. Eiseigenschaften:

1. Elektrik. Eis erwies sich als guter Halbleiter. Darüber hinaus ist seine Leitfähigkeit vom Protonentyp. Es wurde festgestellt, dass beim Gefrieren von Wasser an der Grenze zwischen Eis und Wasser eine elektrische Potenzialdifferenz auftritt, die mehrere zehn Volt erreicht.

2. Mechanisch. Im Kristallgitter von Eis wurde die Beweglichkeit von Molekülen gefunden: Sie können sich nicht nur drehen, sondern sich auch über relativ große (im molekularen Maßstab) Entfernungen sprunghaft bewegen.

3. Akustik. Bei der Untersuchung der Entstehungs- und Verhaltensprozesse von Eis in der Natur wurde festgestellt, dass Polareis im gestressten Zustand "schreit". Wenn Eis beginnt, sich zu verformen, dann gibt es, wie F. Nansen beschreibt, ein leichtes Knistern und Stöhnen, das sich intensiviert, sie durchdringen alle möglichen Töne - das Eis weint, dann ächzt, dann grollt, dann brüllt, allmählich ansteigend, a hundert "Stimme" wird ähnlich dem Klang aller Pfeifen der Orgel.

4. Thermisch. Die riesige Wärmemenge, die beim Gefrieren des Wassers freigesetzt wird, verzögert den Beginn der Winterkälte. Die vom schmelzenden Eis aufgenommene Wärme verlangsamt die Ankunft des Frühlings. Der Klimawandel auf der Erde ist mit einer Veränderung der Eismasse auf dem Planeten verbunden. Aber eine genaue Berechnung des Zusammenhangs zwischen dem Wetter und der kolossalen Energieintensität dieser globalen Prozesse ist noch immer unmöglich – es steckt zu viel Unbekanntes darin.

5. Strahlung. In den alten Aufzeichnungen sind Legenden überliefert, dass Eisfelder manchmal die Fähigkeit erlangen, im Dunkeln für lange Zeit zu leuchten und ein schwaches Licht auszusenden, nachdem sie von der Sonne beleuchtet wurden. Es wäre interessant zu wissen, ob dies wahr ist, wann und warum dieses Phänomen auftritt, was die Erklärung dafür ist. Es gibt Beobachtungen, dass manchmal Schnee glüht, wenn man ihn bei einigen Frostgraden in einen dunklen Raum bringt, nachdem er von einer hellen Sonne beleuchtet wurde. Sie sagen, dass auch die ersten Hagelkörner leuchten - sie scheinen Elektrolumineszenz zu haben.

III. Allgemeine Eigenschaften von Schneeflocken als Eisform.

Im Kristallgitter von Eis gibt es Ebenen, in denen sich Sauerstoffatome so befinden, dass sie regelmäßige Sechsecke bilden. Dies hängt wahrscheinlich mit der am häufigsten anzutreffenden sechsstrahligen Form anmutiger Schneeflockensterne zusammen.

Die erstaunliche Schönheit und die endlose Vielfalt der Schneeflockenformen haben viele Wissenschaftler dazu inspiriert, dieses erstaunliche Geheimnis der Natur seit vielen Jahren zu erforschen.

Zehntausende Fotos von Schneeflocken wurden unter den unterschiedlichsten Bedingungen aufgenommen: hoch in den Wolken und in Bodennähe, im hohen Norden und im Süden - wo immer es schneien kann.

Neben einer enormen Vielfalt unterschiedlichster hexagonaler Symmetrieformen gibt es neben den Hexagonen unter den Schneeflocken auch Platten, Säulen und nadelartige Formen. Wissenschaftler haben viele verschiedene Formen von Schneeflocken in der Natur entdeckt. Um ganz genau zu sein, muss man wohl zugeben, dass absolut identische Schneeflocken nicht existieren. In der unendlichen Vielfalt ist jeder von ihnen etwas anders in Struktur, Form, Größe.

Bei sehr starkem Frost (bei Temperaturen unter -30 ° C) fallen Eiskristalle in Form von "Diamantstaub" aus - in diesem Fall bildet sich auf der Erdoberfläche eine sehr flauschige Schneeschicht, die aus dünnem Eis besteht Nadeln. Normalerweise wachsen Eiskristalle während ihrer Bewegung in einer Eiswolke aufgrund des direkten Übergangs von Wasserdampf in eine feste Phase. Wie genau dieses Wachstum erfolgt, hängt von den äußeren Bedingungen, insbesondere von Temperatur und Luftfeuchtigkeit, ab. Wissenschaftler haben die Art der Abhängigkeit im Allgemeinen identifiziert, konnten sie jedoch noch nicht erklären.

Unter bestimmten Bedingungen wachsen Eissechsecke kräftig entlang ihrer Achse, und dann bilden sich längliche Schneeflocken - Schneeflocken-Säulen, Schneeflocken-Nadeln. Unter anderen Bedingungen wachsen Sechsecke hauptsächlich in Richtungen senkrecht zu ihrer Achse, und dann bilden sich Schneeflocken in Form von sechseckigen Platten oder sechseckigen Sternen. Ein Wassertropfen kann zu einer fallenden Schneeflocke gefrieren - dadurch entstehen unregelmäßig geformte Schneeflocken. Wir sehen daher, dass der weit verbreitete Glaube, dass Schneeflocken notwendigerweise die Form von sechseckigen Sternen haben, falsch ist. Die Formen der Schneeflocken sind sehr vielfältig. Es gibt Sammlungen von Mikrofotografien mit mehr als fünftausend Schneeflocken, die sich in ihrer Form unterscheiden. Unter bestimmten Bedingungen (insbesondere Windstille) haften fallende Schneeflocken aneinander und bilden riesige Schneeflocken. Die Flocken können bis zu 10 cm im Durchmesser oder sogar noch größer sein.

I. Allgemeine Bestimmungen über den gasförmigen Zustand von Wasser. Gesättigter Wasserdampf.

Der einzige gasförmige Zustand von Wasser ist Dampf. Wie viele Dampfarten gibt es? So viel wie Wasser. Wasserdampf mit unterschiedlicher Isotopenzusammensetzung haben zwar sehr ähnliche, aber dennoch unterschiedliche Eigenschaften: Sie haben unterschiedliche Dichte, bei gleicher Temperatur unterscheiden sie sich geringfügig in der Elastizität im gesättigten Zustand, sie haben leicht unterschiedliche kritische Drücke, unterschiedliche Diffusionsgeschwindigkeiten.

Versuchen wir, den sogenannten gesättigten Wasserdampf zu verstehen. Angenommen, wir befinden uns am Ufer eines Gewässers und schauen auf die Wasseroberfläche. Sie scheint uns ruhig zu sein. Aber in Wirklichkeit finden vor unseren Augen viele Mikro-Events statt, die für unsere Augen unzugänglich sind. Die schnellsten Wassermoleküle, die die Anziehungskraft anderer Moleküle überwinden, springen aus der Wassermasse und bilden Dampf über der Wasseroberfläche. Wir nennen das Wasserverdunstung. Wasserdampfmoleküle kollidieren miteinander und mit Luftmolekülen gehen einige der Dampfmoleküle wieder in Flüssigkeit über. Dies ist Dampfkondensation. Bei einer gegebenen Temperatur stellt sich eine Art Gleichgewicht ein (man nennt es dynamisch), wenn die Anzahl der Wassermoleküle, die pro Zeiteinheit die Flüssigkeit verlassen, im Durchschnitt gleich der Anzahl der Wassermoleküle ist, die während der gleichen Zeit zurückkehren. Man kann sagen, dass sich die Prozesse Verdunstung und Kondensation gegenseitig kompensieren. Wasserdampf, der sich in diesem Fall über der Wasseroberfläche befindet, wird als gesättigt bezeichnet.

Steigt die Temperatur schlagartig an, wird der Dampf ungesättigt: Der Verdampfungsprozess beginnt sich gegenüber dem Kondensationsprozess durchzusetzen, dadurch beginnt der Dampfdruck zu steigen. Dies geht so lange, bis sich wieder ein dynamisches Gleichgewicht zwischen Verdampfung und Kondensation einstellt, also bis der Dampf wieder gesättigt ist.

Sinkt dagegen die Temperatur plötzlich, wird der Dampf übersättigt - jetzt beginnt die Kondensation über der Verdunstung zu herrschen. Dadurch sinkt der Dampfdruck, bis wieder ein dynamisches Gleichgewicht, d. h. der Zustand der Dampfsättigung, erreicht ist.

Wir sehen also, dass der Druck von gesättigtem Dampf von der Temperatur abhängt: Er steigt mit steigender Temperatur und sinkt mit sinkender Temperatur. Anstelle des Dampfdrucks wird oft seine Dichte Q (die Masse des Wasserdampfs pro Volumeneinheit) berücksichtigt. Es ist klar, dass die Dichte von Sattdampf Qn mit steigender Temperatur zunimmt und mit sinkender Temperatur abnimmt. Abbildung 8 zeigt eine graphische Darstellung der Abhängigkeit der Sattdampfdichte von der Temperatur.

Die Grafik zeigt, dass mit einer Temperaturerhöhung, beispielsweise von 5 °C auf 40 °C, die Dichte von Sattdampf um mehr als das Zehnfache zunimmt.

Beachten Sie, dass das gezeigte Diagramm für eine flache Wasseroberfläche geeignet ist. Oberhalb einer konvexen Oberfläche ist die Dichte (und der Druck) von gesättigtem Dampf bei einer gegebenen Temperatur größer als über einer ebenen Oberfläche, und über einer konkaven Oberfläche ist sie dagegen geringer. Tatsache ist, dass bei einer konvexen Oberfläche günstigere Bedingungen für das Überwiegen der Emission gegenüber der Kondensation vorliegen, während die konkave Form der Oberfläche für die Kondensation günstiger ist.

Nehmen wir nun gedanklich die Wasseroberfläche ab und stellen uns ein bestimmtes Luftvolumen vor, das eine bestimmte Menge Wasserdampf enthält. Die Dichte dieser Dämpfe sei gleich der Dichte des gesättigten Dampfes bei einer gegebenen Temperatur (gemäß dem Diagramm in Abbildung 8). Nehmen Sie an, dass die Lufttemperatur im betrachteten Volumen plötzlich abgenommen hat. Dann wird der Wasserdampf übersättigt, die Dampfkondensation beginnt und Feuchtigkeit tritt an den Wänden des Volumens auf - Tau fällt aus. Dies wird so lange fortgesetzt, bis die Dichte von Wasserdampf im betrachteten Volumen auf einen Wert gleich der Dichte von gesättigtem Wasserdampf bei der neuen Temperatur abnimmt.

Nebel als eine der Formen des gasförmigen Wasserzustands.

In gewisser Weise ist das Auftreten von Nebel das Phänomen des Tautropfens. Wesentlich ist jedoch, dass Tau hierbei nicht auf die Erd- oder Wasseroberfläche, nicht auf die Oberfläche von Blättern oder Grashalmen, sondern in das Luftvolumen fällt. Unter bestimmten Bedingungen kondensiert Wasserdampf in der Luft teilweise, was zu Wassernebeltröpfchen führt. Wir stellen gleich fest, dass nur ein sehr kleiner Teil der Wasserdampfmasse in Wasser umgewandelt wird, das in Nebeltröpfchen enthalten ist. Aus dem Diagramm in Abbildung 8 ist ersichtlich, dass bei normalen Temperaturen (nahe 20 ° C) die Gesamtmasse der gesättigten Dämpfe in einem Kubikmeter Luft 20 g beträgt. Gleichzeitig darf der Wassergehalt des Nebels 0,1 g / m3 nicht überschreiten. Das bedeutet, dass nicht mehr als 1% der Masse des Wasserdampfes im Wasser der Nebeltropfen kondensiert.

Bedingungen für die Kondensation von Wasserdampf:

❖ Das Vorhandensein von übersättigten Dämpfen in der Luft, deren Dichte um ein Vielfaches höher sein sollte als die Dichte von gesättigtem Dampf.

Es gibt zwei Möglichkeiten, Dampf zu bekommen. Betrachten wir einen von ihnen. Im Fall (Abb. 9) weist die Luft eine gewisse und zudem ausreichend hohe absolute Feuchte q0 auf; die Lufttemperatur nimmt allmählich ab. Bei Erreichen der Temperatur T = T1 (Taupunkt) ist der Dampf gesättigt; beim weiteren Abkühlen wird es übersättigt. Die Luft sollte auf eine solche Temperatur T2 abgekühlt werden, dass die entsprechende Sattdampfdichte qn um ein Vielfaches kleiner ist als die absolute Feuchte q0 (siehe Abbildung). der austretende Nebel wird in diesem Fall als Kühlnebel bezeichnet.

Experimentelle Forschung.

Alte Weise, Priester und andere Zauberer wussten, wie man mit Wasser umgeht, und vollbrachten wahre Wunder vor den Augen der Menschen. Sie verursachten zum Beispiel sintflutartige Regenfälle oder heilten mit „lebendigem“ Wasser. In Russland gab es vielleicht kein einziges Dorf ohne eine Großmutter, die wusste, wie man Wasser spricht und so Krankheiten heilt.

Dr. Masaru Emoto aus Japan hat Forschungen durchgeführt, denen zufolge Heiler ihr Geschäft zu kennen scheinen. Wassermoleküle nehmen Informationen wahr und nehmen sie auf, wodurch die Struktur verändert wird. Freundliche Worte können eine Flüssigkeit in ein wundersames Elixier verwandeln.

Sie sagen, dass in der Taufe jedes Wasser, das sogar aus dem Wasserhahn kommt, heilende und reinigende Eigenschaften hat. Und wenn Sie an diesem Tag in das Eisloch eintauchen, werden Sie mit Sicherheit alle Beschwerden los. Warum passiert das? Es ist ganz einfach - die Erinnerung an das Wasser an den Tag der Heiligen Taufe, als das Wunder geschah, wird von Jahrtausend zu Jahrtausend bewahrt. Und das Wunder geschieht immer wieder an diesem Tag, wenn Millionen von Menschen um Wasser zur Erlösung bitten. Er bekreuzigte sich, sagte: "Bei Gott!" - und tauchte. Er ging alt und altersschwach ins Wasser, um jung und gesund wieder herauszukommen, wie in einem Märchen.

Wenn Sie sich nicht an Heiler wenden möchten, dann können Sie einfach das Gebet "Vater unser" über dem Wasser lesen und es trinken - so werden Krankheiten geheilt.

Wie Informationen das Wasser in der Praxis beeinflussen, hat Dr. Emoto gezeigt. Der japanische Wissenschaftler entnahm an verschiedenen Stellen Wasserproben, fror die Prototypen ein und untersuchte die entstandenen Kristalle anschließend unter dem Mikroskop.

Zunächst verglich er Wasser aus einer reinen Quelle und Wasser aus einem städtischen Stausee. Und ich war erstaunt, wie unterschiedlich die Ergebnisse waren! Kristalle aus Quellwasser zeichneten sich durch seltene Schönheit und Harmonie aus, aber ihre städtischen Brüder hatten weniger Glück: Ihre kristalline Form wurde zerstört und das Bild erwies sich als hässlich, disharmonisch.

Dann ging der Wissenschaftler weiter. Er nahm eine Wasserprobe aus dem Fujiwara-See. Danach betete der Priester des örtlichen Tempels eine Stunde lang am Ufer des Sees, und dann entnahm der Wissenschaftler erneut eine Probe von derselben Stelle. Die Änderungen waren einfach erstaunlich: Die erste Probe ergab hässliche schmutzige Flecken und die zweite - saubere hellweiße Sechsecke.

Inspiriert begann Dr. Emoto mit neuen Experimenten. Er ließ das Wasser verschiedene Musik "hören", er klebte Zettel mit verschiedenen Wörtern an die Behälter mit Wasser, er stellte die Kanister in einen Raum mit Kindern und in einen Raum mit aggressiven Erwachsenen (Tokyo Stock Exchange) Und jedes Mal, wenn er Wasserkristalle "vorher" und "nachher" verglichen.

Es konnte kein Zweifel bestehen. Wasser versteht die ihm gegebene Information und verändert abhängig davon seine Struktur!

Moderne Wissenschaftler haben aber auch andere Meinungen (siehe Anhang, Tabelle №1). Wie Sie sehen, sind diese Meinungen sehr unterschiedlich, und radikal kann keine Seite der Meinung des anderen zustimmen. Dieser Konflikt hat mein echtes Interesse geweckt. Leider gibt es zu viele Fakten, und sie scheinen alle sehr überzeugend und genau zu sein. Die einzige Möglichkeit, meinen inneren Widerspruch aufzulösen, besteht darin, dieses, sagen wir, sehr unterhaltsame Experiment selbst durchzuführen.

Versuchen wir zunächst, zumindest allgemein, die Vorgehensweise zur Durchführung des Experiments festzulegen:

1. Isolierung eines physikalischen Phänomens, Festlegung des Zwecks der Studie, Methoden zu seiner Durchführung.

2. Ausrüstung, Versuchsaufbau.

3. Feststellung des erwarteten Ergebnisses (Hypothese).

4. Beschreibung der Erfahrung (Fortschritt)

5. Feststellung der Versuchsergebnisse, Abschluss der Arbeiten, Fortsetzung der Studie.

Also, lass uns beginnen

Ein Experiment, um die Falschheit oder Wahrheit der Annahme festzustellen, dass Wasser ein "Gedächtnis" hat.

Das untersuchte Phänomen: das "Gedächtnis" des Wassers.

Zweck der Forschung: Feststellung der Falschheit oder Wahrheit der Hypothese (das Vorhandensein von "Erinnerung" im Wasser).

Forschungsmethoden: experimentelle Beobachtung.

Ausstattung: Kühlschrank, 2 Behälter (Glas) gleichen Volumens.

Erwartetes Ergebnis: Bildung von Eiskristallen einer bestimmten Form, abhängig von der Art der Exposition gegenüber dem Stoff.

Beschreibung der Erfahrung.

Wir füllen die Behälter mit Wasser aus einer Quelle mit Raumtemperatur. Wir lassen ein Glas eine Weile ohne Aufmerksamkeit. Den zweiten geben wir zum Anhören von "Hard Rock", negativen Phrasen. Die erste - klassische Musik zusammen mit Sätzen wie "Ich liebe dich", "Danke". Wir stellen beide Gläser in den Kühlschrank (Temperatur ≈ -18 ° C). Nach zwei Stunden nehmen wir es heraus und stellen es ans Licht.

Das Ergebnis der Erfahrung.

Das Wasser im Behälter, über das böse Worte gesprochen wurden, war von innen schlecht gefroren, zudem erinnerten die Kristalle etwas an die Zähne eines Alligators. Das Wasser, mit dem die gegenteiligen Wirkungen ausgeführt wurden, gefror vollständig und bildete Kristalle, ähnlich einem Wirbel.

Fazit zur Arbeit.

Obwohl ich von den Kristallen des "negativen" Wassers überrascht war, kann ich leider nicht eindeutig sagen, dass das "Gedächtnis" einer Substanz wirklich existiert. Wie heißt es so schön: "Wer sehen will, wird immer sehen." Aber auch diese Eigenschaft ist zumindest ohne gewichtige Widerlegung nicht zu leugnen.

In dieser Arbeit können ein Kühlschrank und Glasbehälter als technische Gegenstände betrachtet werden. Naturobjekte: Wasser.

Untersuchung des Prozesses der Eisschmelze in Wasser und Luft.

Zu untersuchendes Phänomen: Schmelzen von Eis in verschiedenen Umgebungen.

Zweck der Forschung: Untersuchung des Prozesses der Eisschmelze in Wasser und Luft.

Forschungsmethoden: experimentell (Beobachtung, Experiment, Messung).

Ausrüstung: Glas, Eiszapfen, Thermometer.

Erwartetes Ergebnis: Eis schmilzt in Luft schneller als in Wasser, dh die Oberseite des Eiszapfens schmilzt früher als die Unterseite (an der Unterseite des Glases).

Beschreibung der Erfahrung.

Stellen Sie den Eiszapfen senkrecht in ein leeres Glas. Nach 10 Minuten erschien eine kleine Menge Wasser im Glas, da ein Teil des Eiszapfens geschmolzen war. Die anfängliche Wassertemperatur beträgt 0 ° C. Der Wasserstand im Glas steigt allmählich an, bei viel Wasser messen wir die Temperatur mit einem Thermometer. Die obere Wasserschicht hat eine Temperatur von 0 °C, die untere Wassertemperatur = 2 °C.

Das Ergebnis der Erfahrung.

Der Eiszapfen schmilzt vollflächig, aber ungleichmäßig. Der obere Teil des Eiszapfens, der sich in der Luft befand, schmolz schneller. Als der Teil, der im Wasser war. Wenn Sie den unteren Teil des Eiszapfens, der sich im Wasser befindet, genau untersuchen, werden Sie feststellen, dass er ganz unten mehr geschmolzen ist. Langsamer erfolgt der Prozess der Eisschmelze an der Luft-Wasser-Grenzfläche, da die Temperatur dort 0°C beträgt.

Der Eiszapfen nimmt allmählich eine solche Form an, dass der obere und untere Teil kleiner werden als der mittlere Teil (näher an der Grenze der Medien).

Fazit zur Arbeit: Der am stärksten verdickte Teil des Eiszapfens befindet sich an der Wasseroberfläche. Die Wassertemperatur am Glasboden ist höher als 0°C, da Wärme vom Boden, den Glaswänden und aus der Luft kommt.

Kontinuierliche Forschung: Der Eiszapfen schmilzt vollständig, das Eis wird zu Wasser.

Technische Gegenstände können in dieser Arbeit als Glas, als Thermometer betrachtet werden.

Naturobjekte: Eiszapfen, Wasser.

Forschung

"Der Ort des Wassers in unserem Leben."

Im nächsten Arbeitsschritt werde ich eine Studie zum Thema „Die Bedeutung von Wasser in unserem Leben“ durchführen, indem ich eine Schülerbefragung durchführe und die gewonnenen Daten auswertete.

Für die Umfrage zusammengestellte Fragen:

1. Verbrauchen Sie täglich große Wasserressourcen?

2. Wie beurteilen Sie die Wasserqualität in unserer Stadt?

3. Trinken Sie ungekochtes Wasser?

4. Glauben Sie an die heilenden Eigenschaften von Weihwasser?

5. Glauben Sie, dass sich die städtische Wasserqualität verbessert oder verschlechtert hat?

6. Mit welchen Methoden verbessern Sie die Wasserqualität?

Analyse der Umfrage:

Die Daten der Schulumfrage zeigten:

➢ 100 % der Schüler verbrauchen täglich große Wasserressourcen.

➢ Die Mehrheit (45 %) der Befragten bewertet die Wasserqualität in der Stadt als „mangelhaft“, die Note „durchschnittliche Qualität“ wurde von 20 % der Schüler/innen vergeben. Die Hauptbeanstandung ist der hohe Bleichmittelgehalt im Wasser.

➢ Auf die Frage "Trinkst du ungekochtes Wasser?" 53 Prozent der Befragten antworteten positiv. Aber mit der Einschränkung, dass es nicht oft vorkommt.

➢ 89 % der befragten Schüler glauben an die heilende Wirkung von Weihwasser, 11 % bezweifeln dies.

➢ Die überwältigende Mehrheit (85%) der Schüler gibt an, dass sich die Wasserqualität merklich verschlechtert hat, 10% wissen nicht, was sie darauf antworten sollen.

➢ Es stellte sich heraus, dass 53 % der Befragten die Reinigung während der

➢ Es stellte sich heraus, dass 53 % der Befragten Filter zur Wasserreinigung verwenden. In den Fragebögen wurden Filter der folgenden Marken angegeben: „Aquaphor“, „Barriere“. Der Rest der Schüler verwendet keine andere Methode zur Reinigung von Wasser als das Kochen.

Wie wir sehen, sind die Ergebnisse der Umfrage widersprüchlich. Die Mehrheit der befragten Kinder ist besorgt über die Verwendung von ungekochtem Wasser. In kleinen Mengen kann natürlich auch ungekochtes Wasser sinnvoll sein, aber nur, wenn es keine schädlichen Verunreinigungen enthält. Und in Kotelnich ist Bleiche bekanntlich nicht zu vermeiden. Und auch in ganz Russland!

Forschung

"Wie viel Wasser trinken wir?"

In Russland, das keine Probleme mit Wasserressourcen hat, mag dieses Problem weit hergeholt erscheinen. Aber für viele Länder und für den ganzen Planeten ist das Problem von Süß- und Trinkwasser eines der wichtigsten. Experten schließen nicht aus, dass in 50 Jahren wegen des Wassers auf der Erde, vor allem in Afrika, Kriege toben werden, wenn sie um Öl aufflammen. Bereits heute lebt ein Drittel der Weltbevölkerung unter akuter Wasserknappheit. Russen verbrauchen heute durchschnittlich 380 Liter Wasser pro Tag und Person. Das ist eine riesige Zahl. Zum Vergleich: In Deutschland kommen auf jeden Deutschen nur 120 Liter Wasser pro Tag.

Lernen.

❖ Forschungsphänomen: der quantitative Anteil des Wasserverbrauchs pro Tag und Kind unserer Schule, der Durchschnittswert der Daten.

❖ Zweck der Studie: Vergleich der in Russland insgesamt erhaltenen Indikatoren und des Indikators der Schülerbefragung der Schule Nr. 5 in der Stadt Kotelnich.

❖ Forschungsmethoden: Befragung mit Interviewelementen.

❖ Ausstattung: Blätter mit Fragebögen, Programme zur Verarbeitung von Grafikdaten.

❖ Erwartetes Ergebnis: Die Indikatoren in der Stadt Kotelnich werden um ein Vielfaches niedriger sein als die Indikatoren der gesamtrussischen

❖ Beschreibung der Studie.

Nachdem ich eine Umfrage unter den Schülern der Schule durchgeführt hatte, wurde mir die Aufgabe übertragen, Daten zu analysieren und zu transformieren. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Kinder bei ihren Antworten nicht berücksichtigten, wie viel Wasser täglich für das Waschen und Geschirrspülen aufgewendet wurde. Nur für Ihren eigenen Bedarf.

❖ Forschungsergebnis.

Es stellte sich heraus, dass ein Kotelnichsky-Student im Durchschnitt etwa 20 Liter Wasser pro Tag verbraucht. Eine Klasse von 20 Personen verbraucht etwa 214 Liter Wasser pro Tag. Die grafische Darstellung der Daten finden Sie im Anhang, Grafik Nr. 6.

❖ Fazit zur Arbeit.

Indikatoren für den Wasserverbrauch in der Stadt Kotelnich sind 16-mal !!! weniger als die gesamtrussischen Indikatoren. Daher ist das wunderbar! Der Fehler in den erhaltenen Daten kann zwar sehr groß sein.

❖ In dieser Arbeit können technische Objekte berücksichtigt werden: Fragebögen, Programme „Microsoft Excel“ und „Microsoft Word“.

❖ Naturobjekte: Wasser.

Forschung

"Studie des Diffusionsprozesses in Wasser".

Lernen.

❖ Das zu untersuchende Phänomen: der Diffusionsprozess in einer Flüssigkeit (Wasser).

❖ Zweck der Studie: Untersuchung einer der grundlegenden Eigenschaften von Wasser.

❖ Forschungsmethoden: Experiment, Beobachtung.

❖ Ausstattung: Glas (200 ml), Tee, Zucker, Wasser (gekocht), Wasser (kalt), Stoppuhr.

❖ Erwartetes Ergebnis: Der Diffusionsprozess in heißem Wasser läuft schneller ab als in kaltem Wasser, es besteht eine gewisse Abhängigkeit der Diffusionsprozessgeschwindigkeit vom Vorhandensein von Verunreinigungen im Wasser.

❖ Beschreibung der Studie und ihres Ergebnisses.

Ich nahm ein Glas heißes und kaltes Wasser und fügte jedem einen Teelöffel Tee hinzu. Sie schaltete die Stoppuhr ein. Das Wasser in einem Glas heißem Wasser war 35 Sekunden nach dem Start des Countdowns vollständig gefärbt, während der Diffusionsprozess in einem Glas mit kaltem Wasser überhaupt nicht beobachtet wurde (2 Minuten - der Versuch wurde nicht weiter durchgeführt).

❖ Fazit zur Arbeit.

Die von mir aufgestellte Hypothese erwies sich als wahr, obwohl das Experiment alltäglicher Natur ist.

❖ In dieser Arbeit können technische Objekte berücksichtigt werden: Glas, Stoppuhr.

❖ Naturobjekte: Wasser, Tee, Zucker.

1. Die Arbeiten an diesem Projekt wurden gemäß dem Plan durchgeführt:

1. Die Analyse der physikalischen, chemischen und biologischen Eigenschaften des Wassers wurde durchgeführt.

2. Experimentelle Studien werden erstellt und analysiert.

3. Die erhaltenen Daten werden systematisiert.

2. Erste Arbeitsfähigkeiten in einem Forschungsprojekt erworben.

3. Die Möglichkeiten der Wasserforschung sind nicht eingeschränkt, die Arbeit kann fortgesetzt werden, und zwar zu jedem dieser Themen.

Es kann nicht gesagt werden, dass alles, was am Anfang gedacht war, realisiert wurde. Aber was ich mit Sicherheit sagen kann ist, dass ich die Wahl dieses Themas überhaupt nicht bereue. Ich hoffe, auch in Zukunft in diese Richtung weiterarbeiten zu können.

Schnee, Eis, Hagel, Tau, Frostnebel ... all das, uns seit frühester Kindheit bekannt, ist anders Aggregatzustand von Wasser.

Mit unterschiedlichen Aggregatzuständen von Wasser, die uns täglich begegnen, sind sie ein wichtiger Faktor für das gesamte menschliche Leben.

Wasserzustand

In der Natur in vivo Wasser kann in drei Hauptbereichen existieren Aggregat Zustände:

• Festkörper - Eis, Schnee, Hagel, Frost ...;
• Flüssigkeit - Wasser, Regen, Nebel, Tau, Regenbogen, Wolken ...;
• Gasförmig - Dampf ...

Einzigartige EigenschaftWasser- die Fähigkeit, in drei verschiedenen Basen unter natürlichen Bedingungen zu sein Aggregat Zustände, versorgt unseren Planeten mit einem lebenswichtigen Prozess - dem Wasserkreislauf oder KreislaufWasserin der Natur, die, kurz gesagt, aus Niederschlag, Verdunstung und Kondensation besteht. Der Wasserkreislauf in der Natur sorgt für seine Präsenz in fast allen Ecken unseres Planeten, und Wasser ist bekanntlich die Quelle des Lebens.

Änderung des Aggregatzustands von Wasser

Übergangsprozesse Wasser von einem Aggregat Vermögen zu einem anderen sind wie folgt definiert:

• Sieden und Verdampfen - Übergang Wasser aus Flüssigkeit Vermögen im Dampf;
• Kondensation - der Prozess des Übergangs von Dampf zu Flüssigkeit Wasserzustand;
• Kristallisation - der Übergang von Flüssigkeit zu Eis;
• Schmelzen - der Übergang von Eis zu Flüssigkeit;
• Sublimation - der Übergang von Eis direkt in den Dampfzustand;
• Desublimation - der Übergang von Dampf direkt in Eis, ein Beispiel ist Frost.

Grenzübergangspunkte Wasser in den Staaten Eis/Wasser und Wasser/Dampf wurden als 0 bzw. 100 Grad Celsius definiert, wobei ein atmosphärischer Druck von 760 mm Hg angenommen wurde. Kunst. oder 101 325 Pa. Jeder kennt ein einfaches Omen aus der Kindheit, die Temperatur vor dem Fenster ist unter Null gefallen, warte auf den Schnee :)

Es ist wichtig zu wissen

Es ist notwendig, eine so wichtige Tatsache für eine Person zu beachten - mit einer Abnahme des Atmosphärendrucks sinkt der Siedepunkt. Dies muss beispielsweise in Höhenlagen berücksichtigt werden. Beachten wir auch ein weiteres Phänomen, das für den Menschen im täglichen Leben nützlich ist - das Wasservolumen in einem festen Zustand ist größer als in einem flüssigen. Ein bekanntes Beispiel illustriert diesen Umstand: Eine in der Kälte zurückgelassene Wasserflasche wird durch das darin gebildete Eis zerrissen.

Offensichtlich anders Aggregatzustand Wasser besitzt unterschiedliche physikalische Grundeigenschaften wie Fließfähigkeit, Härte, Flüchtigkeit.

Dabei ist zu beachten, dass Dampf einen so wichtigen Parameter für den Menschen und andere lebende Organismen wie die „Luftfeuchte“ bestimmt. Die Luftfeuchtigkeit hängt direkt von der Menge an Wasserdampf in der Atmosphäre ab, je mehr Dampf, desto höher die Luftfeuchtigkeit. Es gibt Orte auf der Erde mit sehr hoher und niedriger Luftfeuchtigkeit. Einer der feuchtesten Orte der Erde ist die indische Stadt Cherrapunji und eines der trockensten Trockentäler der Antarktis.

Flüsse, Sümpfe, Seen, Gletscher, Meere, Ozeane - all das ist Wasser (Abb. 50). Alle Lebenden und Nichtlebenden: alle Böden und Gesteine ​​auf unserem Planeten, alle Objekte, Körper, Organismen – enthalten sie. Im menschlichen Körper macht Wasser beispielsweise 60-80% der Masse aus. Wasser dient vielen Lebewesen als Lebensraum. Das Leben auf der Erde entstand im Wasser und ist ohne Wasser unmöglich. Die Meere und Ozeane speichern Wärme, indem sie die Energie des Sonnenlichts absorbieren.

Reis. 50. Wasser ist die außergewöhnlichste Substanz der Erde

Einige Eigenschaften von Wasser kennen Sie bereits: Es ist transparent, farblos, geruchs- und geschmacksneutral, flüssig und kommt in drei Zuständen vor – flüssig, fest und gasförmig.

Flüssiges Wasser

Im Sommer haben Sie immer wieder festgestellt, dass sich die Erde bereits erwärmt hat und das Wasser lange kalt bleibt. Wenn Sie das Wasser betreten, haben Sie das Gefühl, dass seine Temperatur nicht gleich ist: Die oberen Schichten sind viel wärmer als die unteren. Durch die Vermischung der oberen und unteren Schichten entsteht Wind, der die Oberfläche rauh macht – je tiefer, desto kälter das Wasser. Warum hat das Wasser in benachbarten Schichten unterschiedliche Temperaturen?

Um diese Frage zu beantworten, stellen wir uns das folgende Experiment.

Nehmen Sie ein Reagenzglas und legen Sie ein Stück Eis hinein. Um ein Aufschwimmen zu verhindern, können Sie es oben mit einem kleinen Stück Metall nach unten drücken. Gießen Sie dann Wasser in ein Reagenzglas. Halten Sie das Reagenzglas mit einer Wäscheklammer fest und neigen Sie es ein wenig, um den Teil davon zu erhitzen, an dem sich kein Eis befindet. Gleichzeitig beobachten wir, was mit dem Eis passiert. Es behält seinen festen Zustand für lange Zeit. Warum schmilzt das Eis nicht? Das Wasser kocht herum und das Eis schmilzt nicht.

Diese Erfahrung lässt den Schluss zu, dass Wasser die Wärme nicht sehr schnell überträgt.

Die Übertragung von Wärme von einem wärmeren Körperteil auf einen anderen, weniger erhitzten Körperteil wird als Wärmeleitfähigkeit bezeichnet. Da die Wärmeleitfähigkeit von Wasser nicht sehr hoch ist, befindet sich Eis unserer Erfahrung nach lange in einem festen Zustand.

Wasser hat noch eine andere wunderbare Eigenschaft: durch die Sonnenstrahlen erwärmt, es ist in der Lage, die aufgenommene Wärme lange zu halten. Wasser sammelt es sozusagen in sich und hält es zurück. Es erwärmt sich langsam und kühlt langsam ab. Im Sommer kühlt das Wasser in den Küstenregionen, das sich langsamer erwärmt als das Land, die umgebende Luft ab, und im Winter kühlt das warme Meer allmählich ab, gibt Wärme an die Luft ab und mildert Frost.

Festes Wasser

Wenn die Temperatur unter 0 ° C sinkt, gefriert das Wasser und wird zu einem festen Zustand - Eis (Abb. 51).

Reis. 51. Eis ist in der Natur festes Wasser

Wir wissen, dass Wasser flüssig ist. Es stellt sich heraus, dass Eis unter bestimmten Bedingungen auch „fließen“ kann. Es gibt riesige "eisige Flüsse" auf der Erde, die langsam von hohen Bergen herabfließen. Sie heißen Gletscher.

Warum bewegen sich Gletscher? Es stellt sich heraus, dass unter dem enormen Gewicht (die Dicke einiger Gletscher beträgt 3-4 km) das Eis in der Nähe der Erdoberfläche zu schmelzen beginnt und flüssig wird. Das entstehende Wasser erleichtert das Gleiten und wirkt als Gleitmittel.

Gasförmiges Wasser

Wir haben bereits gesagt, dass Wasser in einem gasförmigen Zustand sein kann, d. h. in einem Zustand Wasserdampf. Ist Wasserdampf zu sehen?

Eine weiße Wolke, die sich nachts und frühmorgens im Flachland und über Gewässern bildet; weißer Rauch, der aus dem Ausguss einer Teekanne entweicht, oder weiße sichtbare Wolken über einem Gefäß, in dem Wasser kocht – das alles ist kein Wasserdampf, sondern Nebel - winzige Wassertröpfchen, die sich in der Luft bilden(Abb. 52).

Reis. 52. Nebel - die kleinsten Wassertröpfchen, die sich bei der Kondensation von Wasserdampf in der Luft bilden

Es gibt keinen Unterschied zwischen Nebel und Wolke am Himmel. Nebel treten häufiger im Herbst auf, wenn die Luft schneller abkühlt als Land oder Wasser. Wenn kühle Luft mit warmer Luft in Kontakt kommt, entsteht Nebel.

Was ist der Unterschied zwischen Nebel und Wasserdampf? Dampf – es ist ein Gas, transparent und unsichtbar. Wasserdampf (Wasser in gasförmigem Zustand) ist nicht zu sehen, ebenso wie Luft bei der Kondensation von Wasserdampf nicht zu sehen ist. Es kann aber nachgewiesen werden, dass Wasserdampf in der Luft enthalten ist. Zum Beispiel in der Luft eines Raumes. Wenn Sie einen kleinen Spiegel 10–20 Minuten nach draußen halten (bei einer Temperatur von -5 ° C oder niedriger) und ihn dann in einen warmen Raum bringen, ist er nach einigen Minuten mit Wassertropfen bedeckt. Wassertropfen sind ehemaliger Wasserdampf, der aus der Raumluft auf dem kalten Glas des Spiegels kondensiert ist. Wasser aus einem gasförmigen Zustand - Wasserdampf, der in der Raumluft enthalten ist, durch Abkühlung beim Kontakt mit dem kalten Glas des Spiegels in einen flüssigen Zustand übergeht.

Die Menge an Wasserdampf, die in der Luft enthalten sein kann, hängt von ihrer Temperatur ab: Je höher die Lufttemperatur, desto mehr Wasserdampf ist vorhanden.

Wasser in flüssigem, festem und gasförmigem Zustand bildet auf der Erde eine Hülle - eine Hydrosphäre.

1. Was ist Ihrer Meinung nach effektiver als Heizkissen: 2 kg Sand bei +60 °C oder 2 Liter Wasser bei gleicher Temperatur? Erkläre die Antwort.

2. Warum bildet sich nachts oder früh morgens Nebel?

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