Za tri agregatna stanja vode sem izvedel od svojega 6-letnega brata, ki se je hvalil s svojim znanjem, znanostjo, ki je mojemu 9-letniku neznana – fizika. Zame je, kot za vsakega otroka, rojenega v srednjem pasu severne poloble, najljubše stanje vode v naravi sneg. Kot otrok je bila vsaka zima povezana predvsem z igranjem snežnih kep, sankanjem in seveda novoletnimi prazniki. Med otoplitvijo je v veliko veselje vzbujala priložnost, da skupaj s starši in starejšim bratom naredita snežaka.

Kako se zabavati z uporabo trdne vode pozimi

Izdelava snežaka ni zapleten posel. Navodil za kiparjenje snežanke ne smejo pozabiti lastni otroci:

1. Razvaljajte 3 snežne kepe različnih velikosti.
2. Snežne kepe položite eno na drugo. Spodnji del je največji, zgornji pa najmanjši.
3. Namesto rok lahko uporabite suhe drevesne veje.
4. Namesto klobuka si postavite vedro na glavo.
5. Za nos je najbolje uporabiti surovo korenje.
6. Oči in usta lahko upodobimo s kamenčki ali ogljem.
7. Okoli sklepa zgornjih snežnih kep ovijte šal.

Snežak je pripravljen.

Pozimi voda poleg snega prevzame še druge lepe estetske oblike:

• Zmrzal. Še posebej lepo izgleda v vodnjakih.
• led. Odličen način za zabavo med drsanjem ali spustom.
• Zmrzal na oknih. Vzorci, ki nastanejo zaradi kondenzacije in zmrzali, bodo zavidali kateri koli impresionistični umetnik.

Kje je bolje opazovati različna stanja vode v naravi

Potovanje na Islandijo je pustilo nepozaben vtis. Narava severnega otoka je neverjetna. V dolini gejzirjev lahko vodo hkrati opazujemo v treh agregatnih stanjih: tekočem (jezera), plinastem (emisije hlapov iz gejzirjev) in trdnem (zasneženi gorski vrhovi). Najbolj me je navdušila ekskurzija na največji ledenik na Islandiji – Vatnajökull. Obseg stolpca sladke vode, ohranjenega v ledeniku, je impresiven. Zamrznjena vodna masa zavzema več kot 8000 kvadratnih metrov površine. Ledenik se napaja iz podzemnih jezer in zavzema 8 % ozemlja otoka. V debelini ledu je jama s kristalno čistim modrim obokom. Zamrznjena jama je najlepše stanje vode v naravi, kar sem jih videl na lastne oči.

V tem članku bomo razmislili Vodna para, kar je plinasto stanje vode.

Plinasto stanje se nanaša na tri glavna agregatna stanja vode, ki se naravno pojavljajo v naravnih razmerah. To vprašanje je podrobno obravnavano v gradivu Agregacijsko stanje vode.

Vodna para

Čisti vodna para nima ne barve ne okusa. Največje kopičenje hlapov opazimo v troposferi.

Vodna para je voda, ki je v ozračju v plinastem stanju. Količina vodne pare v zraku se zelo razlikuje; njegova najvišja vsebnost je do 4 %. Vodna para je nevidna; kar v vsakdanjem življenju imenujemo para (para pri vdihavanju hladnega zraka, para iz vrele vode itd.) je posledica kondenzacije vodne pare, kot je megla. Količina vodne pare določa najpomembnejšo značilnost za stanje ozračja - vlažnost zraka.

Geografija. Sodobna ilustrirana enciklopedija. - M .: Rosman. Uredil prof. A.P. Gorkin. 2006.

Kako nastane vodna para

Voda paro nastala kot posledica "uparjanja". Izhlapevanje nastane kot posledica dveh procesov - izhlapevanja ali vrenja. Med izhlapevanjem nastane para samo na površini snovi, medtem ko se med vrenjem tvori para po celotnem volumnu tekočine, kar dokazujejo mehurčki, ki se med vrenjem aktivno dvigajo. Vrelišče vode poteka pri temperaturah, ki so odvisne od kemične sestave vodne raztopine in atmosferskega tlaka, vrelišče ostane nespremenjeno skozi celoten proces. Steam ki nastane zaradi vrenja, se imenuje nasičen. Nasičeno paro po drugi strani se deli na nasičeno suho in nasičeno mokro paro. Nasičeno mokra para sestoji iz suspendiranih vodnih kapljic, katerih temperatura je na ravni vrelišča, in s tem iz same pare in nasičene suha para ne vsebuje vodnih kapljic.

Obstaja tudi "pregreta para", ki nastane pri nadaljnjem segrevanju mokre pare, ta vrsta pare ima višjo temperaturo in manjšo gostoto.

Vodna para je nenadomestljiv element tako pomembnega procesa za naš planet, kot je vodni krog v naravi.

V vsakdanjem življenju se nenehno srečujemo s paro, pojavi se - nad izlivom kotlička pri vreli vodi, pri likanju, ob obisku kopeli ... Vendar ne pozabite, kot smo že omenili, čistite vodna para nima ne barve ne okusa. Zaradi svojih fizikalnih lastnosti in lastnosti je para že dolgo našla svojo praktično uporabo v človeški gospodarski dejavnosti. Pa ne samo v vsakdanjem življenju, ampak tudi pri reševanju velikih globalnih problemov. Že dolgo je bila para glavna gonilna sila napredka, tako dobesedno kot figurativno. Uporabljali so ga kot delovni medij za parne stroje, med katerimi je najbolj znan STEAM.

Človek uporablja paro

V našem času se para še vedno pogosto uporablja v gospodarskih in industrijskih potrebah:

• za higienske namene;
• za medicinske namene;
• za gašenje požarov;
• uporabljajo se toplotne lastnosti pare (para kot toplotni nosilec) - parni kotli; parni plašči (avtoklavi in ​​reaktorji); segrevanje "zamrzovalnih" materialov; toplotni izmenjevalci; ogrevalni sistemi; parjenje betonskih izdelkov; v posebni vrsti toplotnih izmenjevalnikov ...;
• uporabiti pretvorbo energije pare v gibanje - parni stroji ...;
• sterilizacija in dezinfekcija - živilska industrija, kmetijstvo, medicina ...;
• para kot vlažilec zraka - pri proizvodnji armiranobetonskih izdelkov; vezane plošče; v živilski industriji; v kemični in parfumski industriji; v lesnopredelovalni industriji; v kmetijski proizvodnji ...;

Če povzamemo, ugotavljamo, da kljub vsej svoji "nevidnosti" vodna para ni le pomemben element globalnega ekosistema Zemlje, ampak tudi zelo koristna snov za gospodarske in gospodarske dejavnosti človeka.

"Voda! Nimaš okusa, barve, vonja, ne moreš te opisati, uživaš, ne da bi vedel, kaj si! To ne pomeni, da ste nujni za življenje, vi ste življenje samo. Navdajaš nas z neizrekljivim veseljem

Ti si največje bogastvo na svetu."

Antoine de Saint-Exupery.

Nihče ne preseneti dežja ali snega, gladke površine tekoče reke ali jezera. Druga stvar so ogromna prostranstva morij in oceanov, velikanski ledeniki, ki drsijo navzdol s transcendentalnih višin, potoki gejzirjev, kot fontane, ki bruhajo iz zemlje. Te lepote jemljejo dih. Toda le redkokdo pomisli, od kod izvirajo morja ali reke, dež ali sneg, kakšne so lastnosti vode, ki se pojavlja v tako raznoliki obliki.

V zgodovini našega planeta je voda izjemno pomembna. Morda se nobena druga snov ne more primerjati z vodo po svojem vplivu na potek tistih velikih sprememb, ki jih je Zemlja doživela v več sto milijonih letih svojega obstoja.

Zaradi vsakodnevnega ravnanja z vodo smo tako navajeni nanjo in na njene različne manifestacije v naravi, da velikokrat ne opazimo številnih njenih značilnih lastnosti. A ravno tem lastnostim dolgujemo dejstvo, da naša jezera in reke pozimi ne zmrznejo do dna, da so močne spomladanske poplave razmeroma redke, da lahko zmrzovanje vode povzroči veliko uničenje itd.

Voda je najbolj skrivnostna tekočina na Zemlji. Pevci starodavnih stepskih ljudstev - akini in ašugi - so jo že dolgo peli, pesniki so ji posvetili neverjetne vrstice. Starodavni modreci, duhovniki in drugi čarovniki so znali ravnati z vodo in pred ljudmi delali prave čudeže. Povzročali so denimo hudo deževje ali zdravili z »živo« vodo. V Rusiji morda ni bilo ene vasi brez babice, ki je znala govoriti z vodo in tako zdraviti bolezni. In znanstveniki do danes, pa tudi pred stotimi leti, ne morejo odgovoriti na vprašanje: kaj je voda?

Voda je drugačna - lahko je stopljena, izvirska, težka, magnetna, "živa in mrtva", "bogojavljenska - sveta voda." Trenutno ruski in tuji znanstveniki poznajo več kot 175 naravnih in ustvarjenih izotopskih vrst vode in več kot 200 vrst ledu. Ruski znanstveniki so ugotovili, da ima voda nepopačeno notranjo geometrijsko obliko in je sposobna beležiti, shraniti in prenašati različne informacije znotraj človeškega telesa in drugih živih bitij.

Znanje o vodi človeka ne more pustiti ravnodušnega. Poleg tega ima vse večji vpliv na človekovo življenje. Prav te okoliščine so prisilile začetek dela na zbiranju informacij o tej problematiki. Delo bo temeljilo na:

➢ Analiza fizikalnih, kemijskih in bioloških lastnosti vode.

➢ Sistematizacija podatkov, pridobljenih iz različnih virov množičnih medijev.

➢ Izvajanje eksperimenta v domačih razmerah, katerega cilj je ugotoviti napačnost ali resnico predpostavke o prisotnosti »spomina« v dani strukturi.

➢ Splošni zaključki dela na izbrano temo.

Najprej opredelimo, kaj je voda. Ni jasne definicije. S kemijskega vidika je voda strukturirana snov, sestavljena iz 2 atomov vodika in 1 kisika. Po fizični strani je snov, ki v naravi obstaja v treh agregacijskih stanjih in ima ustrezne fizikalne lastnosti.

Verjetno vsi poznajo formulo vode: H2O. Grafična slika izgleda točno tako. Z razgradnjo vode z električnim tokom je bilo mogoče ugotoviti, da je v vodi po masi 11,11 % vodika in 88,89 % kisika, vodika pa se iz vode sprosti dvakrat več prostornine kot kisika. Če sta oba razvita plina mešana, lahko pri sobni temperaturi ta mešanica ostane nespremenjena zelo dolgo. Da bi se le 1/6 te mešanice spremenila v vodo, bi morali čakati 54 milijard let. Toda k tej mešanici je treba samo prinesti gorečo vžigalico ali skozi njo prenesti električno iskro in med vodikom in kisikom se bo v trenutku pojavila kemična reakcija: vodik bo gorel v kisiku in rezultat bo voda.

Znanstveniki so uspeli odkriti skrivnost sestave vode zahvaljujoč študijam sestavin atmosferskega zraka - kisika, vodika itd. 24. junij 1783. A. Lavoisier in P. Laplace sta v prisotnosti skupine svojih kolegov znanstvenikov "izdelala" vodo iz kisika in vodika. Vodo so prejeli kot produkt zgorevanja vodika (in dejstvo, da je kisik vključen v proces zgorevanja - "ognjeni zrak", je postalo znano malo prej). V tem primeru je bila teža nastale vode enaka teži vodika in kisika, ki sodelujeta v reakciji zgorevanja.

Tako je nekega dne postalo jasno, da voda ni preprost element, ampak zapletena snov. Toda kako dolga in težka pot je pripeljala do tega pomembnega dne, koliko žalosti, razočaranj, napak in osebnih tragedij so naravoslovci doživeli, dokler voda končno ni razkrila svoje narave.

Na vprašanje: koliko kisika in vodika je potrebno za tvorbo vode, je leta 1785 odgovoril. A. Lavoisier in inženir Jean Meunier. Ugotovili so, da je za njegovo tvorbo potrebno združiti 2 g vodika in 16 g kisika.

Dobro raziskana in izmerjena sta tudi medsebojna razporeditev molekul jeder vodikovih in kisikovih atomov ter razdalja med njima. Razdalja med vodikovimi atomi je 154 desetmilijardink centimetra, kot na vrhu, kjer se nahaja atom kisika, pa je približno 105 stopinj. Izkazalo se je, da je molekula vode nelinearna, to pomeni, da je geometrijsko medsebojno razporeditev nabojev v molekuli mogoče prikazati kot preprost tetraeder.

Vse molekule vode s katero koli izotopsko sestavo so videti popolnoma enake.

Toda kako so molekule vode v vodi še vedno zgrajene? Žal to zelo pomembno vprašanje še ni dovolj raziskano. Struktura molekul v tekoči vodi je zelo zapletena. Ko se led stopi, se njegova mrežna struktura delno zadrži v nastali vodi. Molekule v talini vodi so sestavljene iz številnih preprostih molekul – agregatov, ki ohranjajo lastnosti ledu. Ko se temperatura dvigne, nekateri od njih razpadejo, njihova velikost pa postane manjša.

Medsebojna privlačnost vodi v dejstvo, da povprečna velikost kompleksne molekule vode v tekoči vodi znatno presega velikost ene molekule vode. Ta izjemna molekularna struktura vode določa njene izjemne fizikalno-kemijske lastnosti.

Tudi starogrški filozof Thales iz Mileta, ki je živel pred dva tisoč leti in pol, je opozoril na dejstvo, da je voda edina snov, ki se v naravi pojavlja v treh stanjih: trdno, tekoče, plinasto. Izkazalo se je, da voda svoj obstoj v treh stanjih hkrati dolguje eni pomembni okoliščini - dejstvu, da se Zemlja vrti okoli Sonca na povprečni razdalji 149,6 milijona km. Če bi bila ta razdalja manjša od 134 milijonov km, bi voda na planetu izhlapela in več kot 166 milijonov km bi se spremenilo v led.

Vsaka voda, kjer koli je bila odvzeta - iz Arktičnega oceana, iz globokega rudnika v Donbasu, je bila zaprta v snežinki ali se je zgodaj zjutraj iskrila v rosni kapljici na roži - je sestavljena iz molekul enake strukture. Vendar se izkaže, da je relativni položaj posameznih molekul med seboj v tekoči vodi, snežinki ali v pari iz parnega kotla neenakomeren.

Vodna para, segreta na tristo stopinj pri atmosferskem tlaku, je podobna navadnim plinom: v njih so razdalje med molekulami dovolj velike, da lahko vsaka posamezna molekula obstaja bolj ali manj neodvisno, ne da bi doživljala pomembne interakcije s svojimi sosedi, z izjemo seveda tistih primerov, ko molekule trčijo med seboj zaradi naključnega toplotnega gibanja.

V snežinki ali kosu ledu se molekule združijo in pritrdijo na določenih mestih kristalne mreže; gibanje molekul je večinoma omejeno na vibracije okoli določenih povprečnih položajev.

Še enkrat ponavljamo, da v znanosti še vedno ni stroge, trdno uveljavljene teorije o zgradbi tekočin, zlasti vode. Domneva se, da je tekoča voda v svoji strukturi križanec med ledenimi kristali in paro. Študija strukture vode z uporabo infrardečih in rentgenskih žarkov je omogočila domnevo, da se pri temperaturah blizu ledišča molekule tekoče vode zbirajo v majhnih skupinah in se "pakirajo" v prostoru približno kot v kristalih in pri temperaturah blizu vrelišča vode, pri normalnem tlaku se nahajajo bolj svobodno, naključno.

Voda je tako nenavadna snov, da so vse njene lastnosti posebne in ne upoštevajo številnih fizikalno-kemijskih zakonov, ki veljajo za druge spojine. Analizirajmo glavne.

I. Vrelišče.

Vrelišče vode je verjetno znano vsem - enako je sto stopinj nad ničlo. Poleg tega vsi vedo, da je vrelišče vode pri normalnem atmosferskem tlaku izbrano kot ena od referenčnih točk temperaturne lestvice, ki je običajno označena kot 100 ° C. Vendar pa postavimo vprašanje drugače: pri kakšni temperaturi naj voda zavre? Konec koncev, vrelišče različnih snovi ni naključno. Odvisni so od položaja elementov, ki sestavljajo njihove molekule v periodnem sistemu Mendelejeva.

Če med seboj primerjamo kemične spojine enake sestave različnih elementov, ki spadajo v isto skupino periodnega sistema, potem je enostavno videti, da nižje kot je atomsko število elementa, manjša je njegova atomska teža, nižja je njegova atomska teža. vrelišče njegovih spojin. Kemično sestavo vode lahko imenujemo kisikov hidrid. H2Te, H2Se in H2S so kemični analogi vode. Če sledite vreliščem in primerjate, kako se spreminjajo vrelišče hidridov v drugih skupinah periodnega sistema, potem lahko dokaj natančno določite vrelišče katerega koli hidrida, pa tudi katere koli druge spojine. Sam Mendelejev je na ta način lahko napovedal lastnosti kemičnih spojin še neodkritih elementov.

Če določimo vrelišče kisikovega hidrida po njegovem položaju v periodnem sistemu, se izkaže, da mora voda vreti pri -80 ° C. Posledično voda zavre približno sto osemdeset stopinj višje, kot bi morala zavreti.

Vrelišče - to je njegova najpogostejša lastnost - se izkaže za izjemno in neverjetno.

II. Temperatura zmrzovanja.

Druga referenčna točka termometra je ledišče vode, ki je nič stopinj. To vedo vsi. Če pa spet malo drugače postavimo vprašanje: kakšna mora biti zmrzišče vode glede na njeno kemično strukturo, bo voda spet pokazala svoje izjemne lastnosti. Kisikov hidrid bi se moral glede na svoj položaj v periodnem sistemu strjevati pri sto stopinjah pod ničlo.

III. Toplotna zmogljivost.

Podnebje planeta je odvisno tudi od druge lastnosti vode - zelo visoke toplotne kapacitete, torej sposobnosti oddajanja in kopičenja toplote. En liter vode lahko shrani 330-krat več toplote kot enak volumen zraka. Voda se počasneje segreva, vendar dolgo zadržuje toploto. Zato je v poletnem večeru na morju voda toplejša od peska na obali (toplotna zmogljivost peska je 5-krat nižja od vode).

In Svetovni ocean je nekakšna grelna blazina za celine. Njegove ogromne zaloge vode dobesedno "naredijo vreme" na Zemlji. Poleti ne dopušča pregrevanja zemlje, pozimi pa jo nenehno »oskrbuje« s toploto. Zato je v državah, ki se nahajajo v bližini oceana, blago morsko podnebje, ni hudih zim ali mrzlih noči. Temperaturne razlike v različnih letnih časih so tukaj majhne.

IV. Površinska napetost.

Voda ima še eno lastnost - izjemno visoko površinsko napetost. Molekule vode na njeni površini doživljajo delovanje medmolekularnih privlačnih sil samo z ene strani, medtem ko je v vodi ta interakcija nenormalno velika. Zato se vsaka molekula na njeni površini potegne v tekočino. Posledično nastane sila, ki vleče površino tekočine. Še posebej visoka je v bližini vode: njena površinska napetost je 72 mN / m (milinewtonov na meter).

Prav ta sila daje milnemu mehurčku, padajoči kapljici in poljubni količini tekočine v ničelni gravitaciji obliko krogle. V tleh dviguje vodo, stene drobnih por in lukenj v njej so dobro navlažene z vodo. Kmetovanje skorajda ne bi bilo mogoče, če voda ne bi imela te izjemne lastnosti.

V. Slanost.

Ena najpomembnejših lastnosti vode je slanost. V molekuli snovi sta središča pozitivnih in negativnih nabojev močno premaknjena drug glede na drugega. Zato ima voda izjemno visoko, nenormalno dielektrično konstanto. Za vodo ع = 80, za zrak in vakuum pa ع = 1. To pomeni, da se vsaka dva nasprotna naboja v vodi medsebojno privlačita s silo, ki je 80-krat manjša kot v zraku. Dejansko po Coulombovem zakonu: f = k * Q1 * Q2 er2

Toda kljub temu so medmolekularne vezi v vseh telesih, ki določajo moč telesa, posledica interakcije med pozitivnimi naboji atomskih jeder in negativnimi elektroni. Na površini telesa, potopljenega v vodo, so sile, ki delujejo med molekulami in atomi, pod vplivom vode skoraj stokrat oslabljene. Če preostala moč vezi med molekulami postane nezadostna, da prenese delovanje toplotnega gibanja, se molekule in atomi telesa začnejo ločiti od njegove površine in prehajajo v vodo. Telo se začne raztapljati in razpada bodisi na ločene molekule, kot je sladkor v kozarcu čaja, bodisi na nabite delce - ione, kot je kuhinjska sol.

Voda je zaradi nenormalno visoke dielektrične konstante eno najmočnejših topil. Sposoben je celo raztopiti katero koli kamnino na zemeljski površini. Počasi in neizogibno uničuje celo granite in iz njih izloča lahko topne sestavine.

V naravi ni tako trdne kamnine, ki bi se lahko uprla vsemogočnemu uničevalcu – vodi.

I. Splošne značilnosti ledu.

Led in sneg sta še eno izmed treh agregatnih stanj vode, ki nas vedno znova navduši s svojo nenavadno lepoto. Led ima skrivnostno kristalno strukturo. Njegovo strukturo in trdnost določa moč vodikovih vezi med posameznimi molekulami vode. Vodikova vez ima veliko vlogo v strukturi biopolimernih molekul v tkivih vseh živih organizmov. To je morda velikega pomena za življenje, saj sledi strukture ledu očitno dolgo ostanejo v talini vodi.

V zadnjih desetletjih se je začelo razvijati novo pomembno področje znanja – fizika ledu. Led je trpežen, poceni in dober gradbeni material. Iz njega so zgrajena stanovanja, skladišča, ustvarja naravne zanesljive ceste, trajekte, vzletno-pristajalne steze. Led je vzrok za naravne nesreče. Uničuje jezove, ruši mostove, oklepa tla in povzroča zaledenitev letal in ladij. Postalo je nujno potrebno preučiti vse lastnosti ledu, določiti njegove mehanske, električne, akustične, elektromagnetne, sevalne lastnosti.

Toda najprej ugotovimo: ali je v naših kopenskih razmerah veliko vrst ledu? Izkazalo se je precej - samo eno. Je najlepši od vseh mineralov. Iz tega modrikasto-zelenega kamna na Zemlji niso zgrajene le gore in ogromni ledeniki, z njim so prekrite cele celine.

V svojih laboratorijih je človek lahko odkril še vsaj šest različnih, nič manj neverjetnih ledov.

Vrste ledu Tlak Tališče

1. Navaden led. Do 208 MPa -22 °

2. Led - III Več kot 208 MPa -

3. Led - II Do 300 MPa -

4. Led - V Več kot 500 MPa Nad 0 °

5. Led - VI 2 GPa Več kot 80 °

6. Led - VII 3 GPa 190 °

Tabela št. 1.

Vendar lahko obstajajo le pri zelo visokih tlakih. Običajni led vztraja do tlaka 208 MPa (megapaskali), vendar se pri tem tlaku topi pri -22 ° C. Če je tlak višji od 208 MPa, se pojavi gost led - led III. Težje je od vode in se v njej utopi. Pri nižji temperaturi in višjem tlaku – do 300 MPa – nastane še gostejši led II. Tlak nad 500 MPa spremeni led v led-V. Ta led se lahko segreje na 0 °C in se ne bo stopil, čeprav je pod izjemnim pritiskom. Pri tlaku okoli 2 GPa (gigapaskali) se pojavi led-VI. Je dobesedno vroč led - zdrži temperature do 80 ° C, ne da bi se talil. Ice-VII, ki ga najdemo pri tlaku 3 GPa, bi morda lahko imenovali vroč led. To je najgostejši in najbolj ognjevzdržni led. Stopi se šele pri 190 °C nad ničlo.

II. Lastnosti ledu:

1. Električni. Izkazalo se je, da je led dober polprevodnik. Poleg tega je njegova prevodnost protonskega tipa. Ugotovljeno je bilo, da ko voda zamrzne na meji med ledom in vodo, nastane električna potencialna razlika, ki doseže desetine voltov.

2. Mehanski. Mobilnost molekul je bila ugotovljena v kristalni mreži ledu: ne samo, da se lahko vrtijo, temveč se lahko premikajo v skokih in mejah na sorazmerno velike (v molekularnem merilu) razdalje.

3. Akustični. Pri proučevanju procesov nastajanja in obnašanja ledu v naravi je bilo ugotovljeno, da polarni led v obremenjenem stanju "kriči". Ko se led začne deformirati, se, kot opisuje F. Nansen, pojavi rahlo prasketanje in stokanje, ki se intenzivneje, prehajajo skozi vse vrste tonov - led bodisi joče, potem zastoka, nato ropota, nato pa ropota, postopoma narašča, a sto "glas" postane podoben zvok vseh cevi orgel.

4. Toplotni. Ogromna količina toplote, ki se sprosti, ko voda zmrzne, odloži začetek zimskega mraza. Toplota, ki jo absorbira taleči se led, upočasni prihod pomladi. Spremembe mase ledu na planetu so povezane s podnebnimi spremembami na Zemlji. Toda natančen izračun razmerja med vremenom in kolosalno energijsko intenzivnostjo teh globalnih procesov je še vedno nemogoč – v njih je preveč neznanega.

5. Sevanje. V starih zapisih so se ohranile legende, da včasih ledena polja pridobijo sposobnost, da dolgo časa svetijo v temi in oddajajo šibko svetlobo, potem ko jih obsije sonce. Zanimivo bi bilo vedeti, če je to res, kdaj in zakaj se ta pojav pojavi, kakšna je razlaga. Obstajajo opažanja, da včasih sneg zažari, če ga vnesemo v temno sobo pri nekaj stopinjah zmrzali, potem ko ga osvetli močno sonce. Pravijo, da žarijo tudi prve toče – zdi se, da imajo elektroluminiscenco.

III. Splošne značilnosti snežink kot oblike ledu.

V kristalni mreži ledu so ravnine, v katerih so atomi kisika nameščeni tako, da tvorijo pravilne šesterokotnike. Verjetno je to povezano z najpogosteje najdeno obliko ljubkih zvezd snežinke s šestimi žarki.

Neverjetna lepota in neskončna raznolikost oblik snežink sta že vrsto let navdihovala številne znanstvenike, da so raziskovali to neverjetno skrivnost narave.

Na deset tisoče fotografij snežink je bilo pridobljenih v najrazličnejših pogojih: visoko v oblakih, blizu tal, na skrajnem severu in na jugu - kjerkoli lahko sneži.

Poleg velike raznolikosti najrazličnejših oblik šesterokotne simetrije so med snežinkami poleg šesterokotnikov tudi plošče, stebri in igličaste oblike. Znanstveniki so v naravi odkrili veliko različnih oblik snežink. Če smo zelo natančni, verjetno morate priznati, da popolnoma enake snežinke ne obstajajo. V neskončni raznolikosti se vsak od njih nekoliko razlikuje po strukturi, obliki, velikosti.

Med zelo hudimi zmrzali (pri temperaturah pod -30 ° C) ledeni kristali izpadejo v obliki "diamantnega prahu" - v tem primeru se na zemeljski površini oblikuje plast zelo puhastega snega, sestavljena iz tankih ledenih iglic. Običajno v procesu njihovega gibanja znotraj ledenega oblaka rastejo ledeni kristali zaradi neposrednega prehoda vodne pare v trdno fazo. Kako natančno pride do te rasti, je odvisno od zunanjih pogojev, zlasti od temperature in vlažnosti. Znanstveniki so na splošno identificirali naravo odvisnosti, vendar je še niso mogli razložiti.

V nekaterih pogojih ledeni šesterokotniki močno rastejo vzdolž svoje osi, nato pa nastanejo podolgovate snežinke - snežinke-stebri, snežinke-iglice. V drugih pogojih šesterokotniki rastejo predvsem v smereh, pravokotnih na njihovo os, nato pa nastanejo snežinke v obliki šesterokotnih plošč ali šesterokotnih zvezd. Kaplja vode lahko zmrzne do padajoče snežinke - posledično nastanejo snežinke nepravilne oblike. Vidimo torej, da je razširjeno prepričanje, da so snežinke nujno v obliki šesterokotnih zvezd, zmotno. Oblike snežink so zelo raznolike. Obstajajo zbirke mikrofotografij, ki štejejo več kot pet tisoč snežink, ki se med seboj razlikujejo po obliki. Pod določenimi pogoji (predvsem je potrebno, da ni bilo vetra) se padajoče snežinke oprimejo ena na drugo in tvorijo ogromne snežinke. Kosmiči so lahko premera do 10 cm ali celo večji.

I. Splošne določbe o plinastem stanju vode. Nasičena vodna para.

Edino plinasto stanje vode je para. Koliko vrst pare obstaja? Toliko kot voda. Vodna para, različna po izotopski sestavi, ima sicer zelo blizu, a vseeno različne lastnosti: imata različno gostoto, pri isti temperaturi se nekoliko razlikujeta po elastičnosti v nasičenem stanju, imata nekoliko drugačne kritične tlake, različno hitrost difuzije.

Poskusimo razumeti tako imenovano nasičeno vodno paro. Recimo, da smo na obali nekega vodnega telesa in si oglejmo gladino vode. Zdi se nam mirna. Toda v resnici se pred nami odvija ogromno mikrodogodkov, nedostopnih našim očem. Najhitrejše molekule vode, ki premagajo privlačnost drugih molekul, skočijo iz vodne mase in tvorijo paro nad vodno gladino. Temu pravimo izhlapevanje vode. Molekule vodne pare trčijo med seboj in z molekulami zraka se nekatere molekule pare vrnejo v tekočino. To je kondenzacija hlapov. Pri določeni temperaturi se vzpostavi nekakšno ravnotežje (imenuje se dinamično), ko je število molekul vode, ki zapustijo tekočino na enoto časa, v povprečju enako številu molekul vode, ki se v istem času vrnejo nazaj. Lahko rečemo, da se procesi izhlapevanja in kondenzacije medsebojno kompenzirajo. Vodna para, ki se v tem primeru nahaja nad površino vode, se imenuje nasičena.

Če se temperatura nenadoma dvigne, bo para postala nenasičena: proces izhlapevanja bo začel prevladovati nad procesom kondenzacije, posledično bo parni tlak začel naraščati. To se bo nadaljevalo, dokler se ponovno ne vzpostavi dinamično ravnovesje med izhlapevanjem in kondenzacijo, z drugimi besedami, dokler para spet ne postane nasičena.

Če, nasprotno, temperatura nenadoma pade, bo para postala prenasičena - zdaj bo kondenzacija začela prevladovati nad izhlapevanjem. Posledično se bo parni tlak zmanjševal, dokler se ponovno ne doseže dinamično ravnovesje, to je stanje nasičenosti s paro.

Vidimo torej, da je tlak nasičene pare odvisen od temperature: narašča z naraščajočo temperaturo in pada z nižanjem. Pogosto se namesto parnega tlaka upošteva njegova gostota Q (masa vodne pare na enoto prostornine). Jasno je, da se gostota nasičene pare Qn povečuje z naraščajočo temperaturo in zmanjšuje z nižanjem. Slika 8 prikazuje graf odvisnosti gostote nasičene pare od temperature.

Graf kaže, da se s povečanjem temperature, na primer s 5 ° C na 40 ° C, gostota nasičene pare poveča za več kot 10-krat.

Upoštevajte, da je prikazani graf primeren za ravno vodno površino. Nad konveksno površino je gostota (in tlak) nasičene pare pri določeni temperaturi večja kot nad ravno površino, nad konkavno površino pa je, nasprotno, manjša. Dejstvo je, da so pri konveksni površini ugodnejši pogoji za prevlado emisije nad kondenzacijo, medtem ko je konkavna oblika površine ugodnejša za kondenzacijo.

Zdaj pa miselno odstranimo površino vode in si predstavljamo določeno količino zraka, ki vsebuje določeno količino vodne pare. Naj bo gostota teh hlapov enaka gostoti nasičenih hlapov pri dani temperaturi (v skladu z grafom na sliki 8). Recimo, da se je temperatura zraka v obravnavani prostornini nenadoma znižala. Nato bo vodna para prenasičena, začela se bo kondenzacija hlapov in na stenah volumna se bo pojavila vlaga - izpadla bo rosa. To se bo nadaljevalo, dokler se gostota vodne pare v obravnavanem volumnu ne zmanjša na vrednost, ki je enaka gostoti nasičene vodne pare pri novi temperaturi.

Megla kot ena od oblik plinastega stanja vode.

V nekem smislu je pojav megle pojav padanja rose. Bistveno pa je, da rosa v tem primeru ne pada na površje zemlje ali vode, ne na površino listov ali travnikov, temveč v prostornini zraka. Pod določenimi pogoji se vodna para v zraku delno kondenzira, kar povzroči kapljice vodne meglice. Takoj ugotavljamo, da se le zelo majhen del mase vodne pare pretvori v vodo, ki jo vsebujejo kapljice megle. Iz grafa na sliki 8 je razvidno, da je pri normalnih temperaturah (blizu 20 °C) skupna masa nasičenih hlapov v kubičnem metru zraka 20 g. Hkrati vsebnost vode v megli ne presega 0,1 g / m3. To pomeni, da v vodo meglenih kapljic kondenzira največ 1 % mase vodne pare.

Pogoji za kondenzacijo vodne pare:

❖ Prisotnost prenasičenih hlapov v zraku, katerih gostota mora biti nekajkrat večja od gostote nasičenih hlapov.

Obstajata dva načina za pridobivanje pare. Razmislimo o enem izmed njih. V primeru (slika 9) ima zrak določeno in poleg tega dovolj visoko absolutno vlažnost q0; temperatura zraka se postopoma znižuje. Ko dosežemo temperaturo T = T1 (točka rosišča), je para nasičena; ob nadaljnjem ohlajanju postane prenasičen. Zrak je treba ohladiti na takšno temperaturo T2, da je ustrezna gostota nasičene pare qн nekajkrat manjša od absolutne vlažnosti q0 (glej sliko). megla, ki izpade v tem primeru, se imenuje hladilna megla.

Eksperimentalne raziskave.

Starodavni modreci, duhovniki in drugi čarovniki so znali ravnati z vodo in pred ljudmi delali prave čudeže. Povzročali so denimo hudo deževje ali zdravili z »živo« vodo. V Rusiji morda ni bilo ene vasi brez babice, ki je znala govoriti z vodo in tako zdraviti bolezni.

Doktor Masaru Emoto z Japonske je opravil raziskavo, po rezultatih katere se zdi, da se zdravilci poznajo. Molekule vode zaznavajo informacije in jih absorbirajo ter spreminjajo strukturo. Prijazne besede lahko tekočino spremenijo v čudežni eliksir.

Pravijo, da ima pri krstu vsaka voda, ki pride tudi iz pipe, zdravilne in očiščevalne lastnosti. In če se ta dan potopite v ledeno luknjo, se boste zagotovo znebili vseh tegob. Zakaj se to dogaja? Preprosto - spomin na vodo o dnevu svetega krsta, ko se je zgodil čudež, se ohranja iz tisočletja v tisočletje. In čudež se zgodi vedno znova prav na ta dan, ko milijoni ljudi prosijo za vodo za odrešenje. Prekrižal se je, rekel: "Z Bogom!" - in se potopila. V vodo je stopil star in razpadajoč, da bi izšel mlad in zdrav, kot v pravljici.

Če se ne želite obrniti na zdravilce, lahko preprosto preberete molitev "Oče naš" nad vodo in jo pijete - tako se zdravijo bolezni.

Kako informacije vplivajo na vodo v praksi, je pokazal dr. Emoto. Japonski znanstvenik je vzel vzorce vode z različnih krajev, zamrznil prototipe in nato pod mikroskopom pregledal nastale kristale.

Za začetek je primerjal vodo iz čistega izvira in vodo iz mestnega rezervoarja. In bil sem presenečen, kako različni so bili rezultati! Kristali iz izvirske vode so se odlikovali z redko lepoto in harmonijo, toda njihovi mestni bratje so imeli manj sreče: njihova kristalna oblika je bila uničena, slika pa se je izkazala za grdo, disharmonično.

Nato je znanstvenik šel naprej. Vzel je vzorec vode iz jezera Fujiwara. Po tem je duhovnik lokalnega templja eno uro molil na obali jezera, nato pa je znanstvenik ponovno vzel vzorec z istega mesta. Spremembe so bile preprosto neverjetne: prvi vzorec je dal grde umazane lise, drugi pa čiste svetlo bele šesterokotnike.

Navdihnjen je dr. Emoto začel pripravljati nove poskuse. Pustil je vodi "poslušati" različno glasbo, na posode z vodo je lepil papirčke z različnimi besedami, posode je dal v sobo z otroki in v sobo z agresivnimi odraslimi (Tokijska borza) In vsakič je primerjal kristale vode "pred" in "po".

Nobenega dvoma ni moglo biti. Voda razume informacije, ki so ji dane, in glede na to spreminja svojo strukturo!

Toda sodobni znanstveniki imajo tudi drugačna mnenja (glej prilogo, tabelo №1). Kot lahko vidite, so ta mnenja zelo različna in radikalno se nobena stran ne more strinjati z mnenjem nasprotnega. Prav ta konflikt je v meni vzbudil pristno zanimanje. Na žalost je dejstev preveč in zdi se, da so vsa zelo prepričljiva in točna. Edina možnost, da razrešim svoje notranje protislovje, je, da sam izvedem ta, recimo, zelo zabaven eksperiment.

Za začetek, vsaj na splošno, poskusimo vzpostaviti postopek za izvedbo poskusa:

1. Izolacija fizičnega pojava, določitev namena študije, metode njenega izvajanja.

2. Oprema, eksperimentalna postavitev.

3. Vzpostavitev pričakovanega rezultata (hipoteza).

4. Opis izkušenj (napredek)

5. Ugotovitev rezultatov poskusa, sklep o delu, nadaljevanje študije.

Torej, začnimo

Poskus za ugotavljanje napačne ali resnične predpostavke, da ima voda »spomin«.

Fenomen, ki ga preiskujejo: "spomin" vode.

Namen raziskave: ugotoviti neresničnost ali neresničnost hipoteze (prisotnost »spomina« v vodi).

Raziskovalne metode: eksperimentalno opazovanje.

Oprema: hladilnik, 2 posodi (steklo) enake prostornine.

Pričakovani rezultat: nastanek ledenih kristalov določene oblike, odvisno od vrste izpostavljenosti snovi.

Opis izkušnje.

Posode napolnimo z vodo iz enega vira sobne temperature. En kozarec pustimo nekaj časa brez pozornosti. Drugi damo poslušati "hard rock", negativne fraze. Prva - klasična glasba skupaj s stavki, kot so "ljubim te", "hvala". Oba kozarca postavimo v hladilnik (temperatura ≈ -18 °C). Po dveh urah ga vzamemo ven in damo na svetlobo.

Rezultat izkušnje.

Voda v posodi, na katero so bile izrečene slabe besede, je bila od znotraj slabo zamrznjena, poleg tega so kristali nekoliko spominjali na aligatorjeve zobe. Voda, s katero so bila izvedena nasprotna dejanja, je popolnoma zamrznila in tvorila kristale, podobne vrtincu.

Zaključek o delu.

Žal pa kljub temu, da so me presenetili kristali »negativne« vode, je nemogoče nedvoumno reči, da »spomin« snovi res obstaja. Kot pravi pregovor, "kdor hoče videti, bo vedno videl." Toda tudi te lastnosti ni mogoče zanikati, vsaj brez tehtne oporekanja.

Pri tem delu lahko hladilnik in steklene posode štejemo za tehnične predmete. Naravni predmeti: voda.

Raziskovanje procesa taljenja ledu v vodi in zraku.

Raziskovani pojav: taljenje ledu v različnih okoljih.

Namen raziskave: raziskati proces taljenja ledu v vodi in zraku.

Metode raziskovanja: eksperimentalne (opazovanje, eksperiment, merjenje).

Oprema: steklo, ledenica, termometer.

Pričakovani rezultat: taljenje ledu v zraku bo potekalo hitreje kot v vodi, to pomeni, da se bo vrh ledu stopil prej kot dno (na dnu kozarca).

Opis izkušnje.

Postavite led navpično v prazen kozarec. Po 10 minutah se je v kozarcu pojavila majhna količina vode, saj se je del ledu stopil. Začetna temperatura vode je 0 ° C. Nivo vode v kozarcu postopoma narašča, ko je vode veliko, njeno temperaturo izmerimo s termometrom. Zgornja plast vode ima temperaturo 0 °C, spodnja temperatura vode = 2 °C.

Rezultat izkušnje.

Poledica se topi po celotni površini, vendar neenakomerno. Zgornji del žleda, ki je bil v zraku, se je hitreje stopil. Kot del, ki je bil v vodi. Če natančno preučite spodnji del ledenice, ki je v vodi, boste opazili, da se je na samem dnu bolj stopil. Na vmesniku zrak-voda se proces taljenja ledu odvija počasneje, ker je tam temperatura 0 °C.

Poledica postopoma dobi takšno obliko, da postaneta zgornji in spodnji del manjši od osrednjega dela (bližje meji medija).

Zaključek o delu: najbolj odebeljen del ledenice je na sami gladini vode. Temperatura vode na dnu kozarca je višja od 0 °C, saj toplota prihaja iz dna, sten kozarca in iz zraka.

Nadaljevanje raziskav: ledenica se bo popolnoma stopila, led se bo spremenil v vodo.

Pri tem delu lahko tehnične predmete štejemo za steklo, termometer.

Naravni predmeti: ledenica, voda.

Raziskave

"Mesto vode v našem življenju."

Naslednja faza mojega dela bo izvedba študije na temo »Pomen vode v našem življenju« z anketiranjem med dijaki in analizo pridobljenih podatkov.

Vprašanja, sestavljena za anketo:

1. Ali vsak dan uporabljate velike vodne vire?

2. Kako ocenjujete kakovost vode v našem mestu?

3. Ali pijete neprekuhano vodo?

4. Ali verjamete v zdravilne lastnosti svete vode?

5. Ali menite, da se je kakovost vode v mestih izboljšala ali poslabšala?

6. Katere metode uporabljate za izboljšanje kakovosti vode?

Analiza ankete:

Podatki šolske ankete so pokazali:

➢ 100 % študentov vsak dan uporablja velike vodne vire.

➢ Večina (45 %) vprašanih ocenjuje kakovost vode v mestu kot »slabo«, oceno »povprečna kakovost« je dalo 20 % učencev. Glavna pritožba je visoka vsebnost belila v vodi.

➢ Na vprašanje "Ali pijete neprekuhano vodo?" Pozitivno je odgovorilo 53 odstotkov vprašanih. A s pridržkom, da ni pogosto.

➢ 89 % anketiranih šolarjev verjame v zdravilnost svete vode, 11 % pa jih dvomi.

➢ Velika večina (85 %) šolarjev trdi, da se je kakovost vode opazno poslabšala, 10 % ne ve, kaj naj odgovori.

➢ Izkazalo se je, da 53 % anketirancev uporablja za čiščenje med

➢ Izkazalo se je, da 53 % anketirancev uporablja filtre za čiščenje vode. V vprašalnikih so bili navedeni filtri naslednjih znamk: "Aquaphor", "Barrier". Ostali učenci za čiščenje vode ne uporabljajo nobene druge metode kot prekuhavanje.

Kot vidimo, so rezultati ankete protislovni. Večino anketiranih otrok skrbi uporaba neprekuhane vode. Seveda je lahko v majhnih količinah neprekuhana voda celo koristna, vendar le, če nima škodljivih nečistoč. In v Kotelnichu, kot vemo, se belilu ni mogoče izogniti. In tudi po vsej Rusiji!

Raziskave

"Koliko vode pijemo?"

V Rusiji, ki nima težav z vodnimi viri, se ta problem morda zdi namišljen. Toda za mnoge države in za planet kot celoto je problem sveže in pitne vode eden najpomembnejših. Strokovnjaki ne izključujejo, da bodo čez 50 let zaradi vode na Zemlji, predvsem v Afriki, divjale vojne, saj se bodo razplamtele zaradi nafte. Že tretjina svetovnega prebivalstva živi v razmerah akutnega pomanjkanja vode. Rusi danes v povprečju porabijo 380 litrov vode na dan na osebo. To je ogromna številka. Za primerjavo, v Nemčiji je na vsakega Nemca le 120 litrov vode na dan.

Študij.

❖ Raziskovalni fenomen: količinski delež porabe vode na dan na otroka naše šole, povprečna vrednost podatka.

❖ Namen študije: primerjava kazalnikov, pridobljenih v Rusiji kot celoti, in indikatorja ankete učencev šole št. 5 v mestu Kotelnich.

❖ Raziskovalne metode: spraševanje z elementi intervjuja.

❖ Oprema: listi z vprašalniki, programi za obdelavo grafičnih podatkov.

❖ Pričakovani rezultat: kazalniki v mestu Kotelnich bodo večkrat nižji od kazalnikov vseruskega

❖ Opis študije.

Po izvedbi ankete med učenci šole sem dobila nalogo analizirati in preoblikovati podatke. Pri tem je treba upoštevati, da otroci pri svojih odgovorih niso upoštevali, koliko vode je bilo vsak dan porabljeno za pomivanje in pomivanje posode. Samo za lastne potrebe.

❖ Rezultat raziskave.

Izkazalo se je, da študent Kotelnichsky v povprečju porabi približno 20 litrov vode na dan. Razred 20 ljudi porabi približno 214 litrov vode na dan. Grafični prikaz podatkov si lahko ogledate v prilogi, graf št.6.

❖ Sklep o delu.

Kazalniki porabe vode v mestu Kotelnich so 16-kratni !!! manj od vseruskih kazalnikov. Zato je to čudovito! Res je, napaka v pridobljenih podatkih je lahko zelo velika.

❖ Pri tem delu se lahko upoštevajo tehnični objekti: vprašalniki, programa "Microsoft Excel" in "Microsoft Word".

❖ Predmeti narave: voda.

Raziskave

"Študija procesa difuzije v vodi".

Študij.

❖ Raziskovani pojav: proces difuzije v tekočini (vodi).

❖ Namen študije: preučiti eno od temeljnih lastnosti vode.

❖ Raziskovalne metode: eksperiment, opazovanje.

❖ Oprema: kozarec (200 ml), čaj, sladkor, voda (kuhana), voda (hladna), štoparica.

❖ Pričakovan rezultat: Difuzijski proces v vroči vodi bo potekal hitreje kot v hladni vodi, obstaja določena odvisnost hitrosti difuzijskega procesa od prisotnosti nečistoč v vodi.

❖ Opis študije in njenega rezultata.

Vzela sem kozarec tople in mrzle vode in vsakemu dodala žličko čaja. Prižgala je štoparico. Voda v kozarcu vroče vode je bila popolnoma obarvana po 35 sekundah od začetka odštevanja, medtem ko procesa difuzije v kozarcu hladne vode sploh nismo opazili (2 minuti - poskusa ni bilo več).

❖ Sklep o delu.

Hipoteza, ki sem jo postavil, se je izkazala za resnično, čeprav je eksperiment vsakdanje narave.

❖ Pri tem delu se lahko obravnavajo tehnični predmeti: steklo, štoparica.

❖ Predmeti narave: voda, čaj, sladkor.

1. Delo na tem projektu je potekalo v skladu z načrtom:

1. Izvedena je bila analiza fizikalnih, kemijskih in bioloških lastnosti vode.

2. Eksperimentalne študije so določene in analizirane.

3. Dobljeni podatki se sistematizirajo.

2. Prejete začetne veščine dela v raziskovalnem projektu.

3. Možnosti raziskovanja voda niso omejene, delo se lahko nadaljuje in na katero koli od teh tem.

Ne moremo reči, da se je uresničilo vse, kar je bilo zamišljeno na začetku. Zagotovo pa lahko rečem, da mi ni prav nič žal glede izbire te teme. Upam, da bom v tej smeri delala tudi v prihodnje.

Sneg, led, toča, rosa, zmrzal ... vse to, kar nam je dobro poznano že od zgodnjega otroštva, je drugačno agregatno stanje vode.

Z različnimi agregatnimi stanji vode, s katerimi se srečujemo vsak dan v življenju, so pomemben dejavnik, ki vpliva na celotno človeško življenje.

Stanje vode

V naravi in ​​vivo voda lahko obstaja v treh glavnih agregat države:

• Trdno stanje - led, sneg, toča, zmrzal ...;
• Tekočina - voda, dež, megla, rosa, mavrica, oblaki ...;
• Plinasto - para ...

Edinstvena lastninavoda- sposobnost bivanja v naravnih razmerah v treh različnih bazah agregat države, zagotavlja našemu planetu vitalni proces - hidrološki cikel ali kroženjevodav naravi, ki jo skratka sestavljajo padavine, izhlapevanje in kondenzacija. Vodni krog v naravi zagotavlja njegovo prisotnost v skoraj vseh koncih našega planeta, voda pa je, kot veste, vir življenja.

Sprememba agregatnega stanja vode

Prehodni procesi voda od enega agregat bogastva do drugega so opredeljeni na naslednji način:

• Vrenje in izhlapevanje - prehod voda iz tekočine bogastva v pari;
• Kondenzacija - proces prehoda pare v tekočino stanje vode;
• Kristalizacija - prehod tekočine v led;
• Taljenje - prehod ledu v tekočino;
• Sublimacija - prehod ledu neposredno v parno stanje;
• Desublimacija - prehod pare neposredno v led, primer je zmrzal.

Mejne prehodne točke voda v državah led/voda in voda/para sta bili opredeljeni kot 0 oziroma 100 stopinj Celzija, ob predpostavki, da je atmosferski tlak 760 mm Hg. Umetnost. ali 101 325 Pa. Vsi poznajo preprost znak iz otroštva, temperatura zunaj okna je padla pod ničlo, počakajte na sneg :)

Pomembno je vedeti

Treba je opozoriti na tako pomembno dejstvo za osebo - z zmanjšanjem atmosferskega tlaka se vrelišče zniža. To je treba upoštevati na primer v razmerah na visoki nadmorski višini. Omenimo še en pojav, ki ga človek koristno pozna v vsakdanjem življenju - prostornina vode v trdnem stanju je večja kot v tekočem. To dejstvo ponazarja znani primer – steklenico vode, ki je ostala na mrazu, bo v njej nastal led raztrgal.

Očitno v drugačnem agregatno stanje Voda ima različne osnovne fizikalne lastnosti, kot so tekočnost, trdota, hlapnost.

Treba je opozoriti, da para določa tako pomemben parameter za ljudi in druge žive organizme, kot je "zračna vlažnost". Vlažnost zraka je neposredno odvisna od količine vodne pare v ozračju, več kot je hlapov, višja je vlažnost. Na zemlji so kraji z zelo visoko in nizko atmosfersko vlažnostjo. Eno najbolj mokrih krajev na planetu je indijsko mesto Cherrapunji in ena najbolj suhih dolin na Antarktiki.

Reke, močvirja, jezera, ledeniki, morja, oceani - vse to je voda (slika 50). Vse živo in neživo: vsa tla in kamnine na našem planetu, vsi predmeti, telesa, organizmi - vsebujejo. Na primer, v človeškem telesu voda predstavlja 60-80% mase. Za številne žive organizme voda služi kot življenjski prostor. Življenje na Zemlji je nastalo v vodi in je nemogoče brez vode. Morja in oceani hranijo toploto tako, da absorbirajo energijo sončne svetlobe.

riž. 50. Voda je najbolj izjemna snov na Zemlji

Nekatere lastnosti vode so vam že znane: je prozorna, brezbarvna, brez vonja in okusa, ima tekočnost in se pojavlja v treh agregatnih stanjih – tekočem, trdnem in plinastem.

Tekoča voda

Poleti ste večkrat opazili, da se je zemlja že segrela, voda pa še dolgo ostane hladna. Ko vstopite v vodo, čutite, da njena temperatura ni enaka: zgornje plasti so veliko toplejše od spodnjih. Mešanje zgornje in spodnje plasti proizvaja veter, ki povzroča hrapavost na površini – globlje ko je voda hladnejša. Zakaj ima voda v sosednjih plasteh različne temperature?

Za odgovor na to vprašanje postavimo naslednji poskus.

Vzemite epruveto, vanjo položite kos ledu. Da ne bi priplaval, ga lahko pritisnete na vrh z majhnim kosom kovine. Nato v epruveto nalijte vodo. Epruveto držite s ščipalko in jo nekoliko nagnite, segrejte njen del, kjer ni ledu. Hkrati opazujemo, kaj se dogaja z ledom. Dolgo časa ohranja trdno stanje. Zakaj se led ne stopi? Voda vre in led se ne topi.

Ta izkušnja nam omogoča sklepanje, da voda ne prenaša toplote zelo hitro.

Prenos toplote iz toplejšega dela telesa na drug, manj segret del imenujemo toplotna prevodnost. Ker toplotna prevodnost vode ni zelo visoka, je led po naših izkušnjah dolgo časa v trdnem stanju.

Voda ima še eno čudovito lastnost: ogreva se s sončnimi žarki, je sposoben dolgo časa zadržati prejeto toploto. Voda ga tako rekoč kopiči v sebi in ga zadrži. Počasi se segreje in počasi ohlaja. Poleti se voda v obalnih regijah, ki se segreje počasneje kot kopno, ohladi okoliški zrak, pozimi pa se toplo morje postopoma ohladi, oddaja toploto v zrak in zmehča zmrzal.

Trdna voda

Ko temperatura pade pod 0 °C, voda zmrzne in se spremeni v trdno stanje – led (slika 51).

riž. 51. Led je v naravi trdna voda

Vemo, da je voda tekoča. Izkazalo se je, da lahko pod določenimi pogoji »teče« tudi led. Na Zemlji so ogromne "ledene reke", ki počasi tečejo z visokih gora. Poklicani so ledeniki.

Zakaj se ledeniki premikajo? Izkazalo se je, da se pod ogromno težo (debelina nekaterih ledenikov doseže 3–4 km) led blizu zemeljske površine začne topiti in se spremeni v tekočino. Nastala voda olajša drsenje in deluje kot mazivo.

Plinasta voda

Rekli smo že, da je voda lahko v plinastem stanju, torej v stanju vodna para. Ali je mogoče videti vodno paro?

Beli oblak, ki nastane ponoči in zgodaj zjutraj v nižinah in nad vodnimi telesi; bel dim, ki uhaja iz dulca čajnika, ali beli vidni oblaki nad posodo, kjer vre voda - vse to ni vodna para, ampak megla - drobne kapljice vode, ki nastanejo v zraku(slika 52).

riž. 52. Megla - najmanjše kapljice vode, ki nastanejo v zraku pri kondenzaciji vodne pare

Med meglo in oblakom na nebu ni razlike. Megle so pogostejše jeseni, ko se zrak ohladi hitreje kot zemlja ali voda. Ko pride hladen zrak v stik s toplim, nastane megla.

Kakšna je razlika med meglo in vodno paro? Steam – je plin, prozoren in neviden. Nemogoče je videti vodno paro (vodo v plinastem stanju), tako kot zraka ni mogoče videti med kondenzacijo vodne pare. Lahko pa se dokaže, da je vodna para v zraku. Na primer v zraku sobe. Če držite majhno ogledalo zunaj 10–20 minut (pri temperaturi -5 ° C ali nižje) in ga nato odnesete v toplo sobo, potem bo po nekaj minutah prekrito z vodnimi kapljicami. Vodne kapljice so nekdanja vodna para, ki se je kondenzirala iz sobnega zraka na hladnem steklu ogledala. Voda iz plinastega stanja - vodna para, ki jo vsebuje zrak v prostoru, od hlajenja, ko je v stiku s hladnim steklom ogledala, prehaja v tekoče stanje.

Količina vodne pare, ki jo lahko vsebuje zrak, je odvisna od njegove temperature: višja kot je temperatura zraka, več je vodne pare.

Voda v tekočem, trdnem in plinastem stanju tvori na Zemlji lupino – hidrosfero.

1. Kaj menite, da bo bolj učinkovito kot grelna blazina: 2 kg peska pri +60 °C ali 2 litra vode pri isti temperaturi? Pojasni odgovor.

2. Zakaj nastane megla ponoči ali zgodaj zjutraj?

<<< Назад

Naprej >>>