Вода в системах водяного отопления. При охлаждении вода сжимается или расширяется Опыт свойства воды при нагревании и охлаждении

На вопрос Почему вода при охлаждении расширяется в объеме, когда другие вещества при охлаждении сжимаются? заданный автором христосоваться лучший ответ это Охлаждаясь, вода вначале ведет себя как многие другие соединения: понемногу уплотняется - уменьшает свой удельный объем. Но при 4 oС (точнее, при 3,98 °С) наступает кризисное состояние - структурная перестройка, и при дальнейшем понижении температуры объем воды уже не уменьшается, а увеличивается. При охлаждении в нормальных условиях ниже 0 °С вода кристаллизируется, образуя лед, плотность которого меньше, а объем почти на 10% больше объема исходной воды.
Увеличение объема объясняется тем, что каждая молекула в структуре льда соединена водородными связями с четырьмя другими молекулами. В результате в фазе льда образуется ажурная конструкция с “полостями” между фиксированными молекулами воды, что вызывает значительное расширение всей замерзшей массы. Кристаллическая структура льда напоминает структуру алмаза: каждая молекула Н2O окружена четырьмя ближайшими к ней молекулами, участвующих в формировании водородной связи и находящимися на одинаковых расстояниях от нее, равных 2,76 ангстрем и размещенных в вершинах правильного тетраэдра под углами, равными 109°28" (см рис.). В связи с низким координационным числом структура льда является сетчатой, что влияет на его невысокую плотность. Ажурная структура льда приводит к тому, что его плотность, равная 916,7 кг/м³ при 0 °C, ниже плотности воды (999,8 кг/м³) при той же температуре.
Поэтому вода, превращаясь в лёд, увеличивает свой объём примерно на 9 %:

В процессе таяния, при 0 °С, примерно 10-15% воды утрачивает связи с соединениями, в результате увеличивается подвижность части молекул, и они погружаются в те полости, которыми богата ажурная структура льда. Этим объясняется сжатие льда при таянии и большая по сравнению с ним плотность образующейся воды, которая возрастает примерно на 10%. Можно считать, что эта величина определенным образом характеризует количество молекул воды, попавших в полости. Плотность образующейся воды достигает максимума при температуре 4 °С, а при дальнейшем росте температуры закономерное расширение воды, связанное с усилением молекулярного движения, превосходит эффект структурной перестройки “лед-вода”, и плотность воды начинает плавно снижаться.

Ответ от 22 ответа [гуру]

Привет! Вот подборка тем с ответами на Ваш вопрос: Почему вода при охлаждении расширяется в объеме, когда другие вещества при охлаждении сжимаются?

Ответ от Placer [новичек]
Вода при охлаждении не расширяется. только после того как вода застынет и станет льдом, только после этого ее объем увееличится, за счет увеличения растояние между молекулами воды.

Ответ от Mike tiaroff [гуру]
вода тоже сжимается.. . вопрос поставлен некорректно. . вода сжимается до -4 градусов, а после этого расширяется.. . называется это фазовым переходом, а при таких переходах вещества ведут себя совершенно невообразимыми способами.. . при нагреве до 100 градусов идет расширение, а выше температура не набирается, а идет переход в пар - тоже фазовый переход.. . связи между молекулами приобретают другие свойства - в воде начинается кристаллизация...

Тема: Неживая природа

Урок: Свойства воды в жидком состоянии

В чистом виде вода не имеет вкуса, запаха и цвета, но она почти никогда не бывает такой, потому что активно растворяет в себе большинство веществ и соединяется с их частицами. Так же вода может проникать в различные тела (ученые нашли воду даже в камнях).

Хлор имеет слабый момент: он может реагировать на образование хлораминов и хлорированных углеводородов, которые являются опасными канцерогенами. Побочным продуктом этой реакции является хлорит. Токсикологические исследования показали, что побочный продукт дезинфекции диоксида хлора, хлорита, не представляет значительного риска для здоровья человека. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас есть другие вопросы.

Наши дети видят мир по-другому. Ничто не может избежать их внимания, и их любопытство не имеет границ. Они постоянно задают вопросы и хотят ответить на этот вопрос. Но проблемы с детьми часто мешают нам. Мы будем делиться с вами наиболее часто задаваемыми вопросами и их ответами, чтобы подготовиться в следующий раз.

Если в стакан набрать воды из-под крана, она будет казаться чистой. Но на самом деле, это - раствор многих веществ, среди которых есть газы (кислород, аргон, азот, углекислый газ), различные примеси, содержащиеся в воздухе, растворенные соли из почвы, железо из водопроводных труб, мельчайшие нерастворенные частицы пыли и др.

Когда вода нагревается, ее молекулы начинают двигаться. По мере увеличения этого движения расстояние между молекулами становится больше. Наконец, наступает время, когда отношения между молекулами становятся слишком слабыми. Молекулы рассеяны и становятся водяными парами. Этот процесс называется «испарение».

Что держит самолеты в воздухе? Что держит огромный воздух в воздухе? Сила работы здесь называется «подъем». Подъем происходит, когда воздух проходит выше и ниже крыла плоскости в одно и то же время. Поскольку воздух движется быстрее, чем кончик крыла, он оказывает меньшее давление. В то же время плотный воздух под крыльями подталкивает самолет вверх. Чем выше скорость движения самолета, тем выше подъем.

Если нанести пипеткой капельки водопроводной воды на чистое стекло и дать ей испариться, останутся едва заметные пятнышки.

В воде рек и ручьев, большинства озер содержатся различные примеси, например, растворенные соли. Но их немного, потому что эта вода - пресная.

Если рассматривать отдельно, каждая снежинка бесцветна и прозрачна. Ответ заключается в том, что, когда снежинки образуют большую массу, они отражают солнечный свет. Отраженный свет белый, потому что солнце также белое. Почему человеческие волосы не могут быть натуральными?

Человеческие волосы содержат пигменты, которые делают его черным, коричневым, светлым или красным. Наши волосы также содержат небольшие пузырьки воздуха. Комбинации пигментов и количество пузырьков воздуха в волосах определяют цвет. Пигменты, которые встречаются в наших волосах, не могут привести к синему или зеленому при сочетании.

Вода течет на земле и под землей, наполняет ручьи, озера, реки, моря и океаны, создает подземные дворцы.

Прокладывая себе путь сквозь легкорастворимые вещества, вода проникает глубоко под землю, унося их с собой, и через щелочки и трещинки в скальных породах, образуя подземные пещеры, капает с их свода, создавая причудливые скульптуры. Миллиарды капелек воды за сотни лет испаряются, а растворенные в воде вещества (соли, известняки) оседают на сводах пещеры, образуя каменные сосульки, которые называют сталактитами.

Почему космонавты путешествуют в космосе? Вопреки тому, что многие думают, астронавты на борту Международной космической станции не свободны от гравитации. Серьезность Земли влияет на все объекты на орбите. Но большая высота, на которой расположена станция, делает это падением навсегда. Как будто орбитальный объект все еще не касается поверхности нашей планеты и вместо этого летает над Землей. Представьте себе кабину лифта, падающую с верхнего этажа небоскреба. Человек внутри этой кабины будет испытывать временную невесомость.

Космонавты на орбите испытывают то же самое, но постоянно. Поскольку солнечные лучи попадают в атмосферу планеты, они разбросаны и разбиты. Первоначально белый солнечный свет делится на 7 цветов радуги. Поскольку синий рассеивается больше, чем другие цвета, он доминирует. Но небо никогда не бывает совершенно голубым из-за присутствия других цветов в спектре.

Сходные образования на полу пещеры называются сталагмитами.

А когда сталактит и сталагмит срастается, образуя каменную колонну, это называют сталагнатом.

Туман состоит из тысяч крошечных капель воды или кристаллов льда, висящих в воздухе чуть выше земли. Он образуется, когда воздух холодный, а земля теплая или наоборот. В обоих случаях появляется густое облачное облако водяного пара или ледяные частицы и распространяется по поверхности.

Вода образуется в результате химической реакции , в которой водород окисляется кислородом и выделяется тепло. Поскольку он уже отступил, вода не может гореть в естественных условиях. Почему часы вращаются по часовой стрелке? Перед созданием механических часов люди используют солнцезащитные часы, чтобы понять, сколько времени это происходит. Солнечные часы появляются впервые в Северном полушарии, где движение солнца заставляет тени двигаться слева направо. Позже в истории механических часов они наследуют это движение от солнца.

Наблюдая ледоход на реке, мы видим воду в твердом (лед и снег), жидком (текущая под ним) и газообразном состоянии (мельчайшие частицы воды, поднимающиеся в воздух, которые ещё называют водяным паром).

Круглая форма идеально подходит для прокатки на ровных поверхностях. Поскольку все точки на колесе равноудалены от их оси, ось остается на той же высоте над землей, и транспортное средство не перемещается вверх и вниз по мере продвижения по дороге. Помимо гарантии того, что наше нижнее белье обеспечивает, оно также защищает наши интимные части от инфекций и травм. Гигиена - главная причина того, что мы носите нижнее белье. Раньше одежда была очень дорогой, и люди часто не могли их менять.

Эта попытка занимает немного больше времени, поэтому планируйте ее на две встречи и постепенно «вырастите» декоративные, съедобные и несъедобные кристаллы. Вы можете создать кристальный дисплей, кристаллы, чтобы назвать себя, создавать кристальные изображения, с нетерпением ждать ваших идей и фотографий.

Вода может одновременно находится во всех трех состояниях: в воздухе всегда есть водяной пар и облака, которые состоят из капелек воды и кристалликов льда.

Водяной пар невидим, но его можно легко обнаружить, если оставить в теплой комнате охлаждавшийся в холодильнике в течение часа стакан с водой, на стенках которого сразу появятся капельки воды. При соприкосновении с холодными стенками стакана, водяной пар, содержащийся в воздухе, преобразуется в капельки воды и оседает на поверхности стакана.

Съедобные и несъедобные кристаллы Вы можете открыть и загрузить весь текст или. Тема: Кристаллизация, насыщенные решения. Твердые вещества делятся на аморфные и кристаллические вещества. Расположение частиц аморфных веществ является случайным, и их структура напоминает структуру жидкостей. Частицы кристаллических веществ расположены в кристаллической решетке. Основой этой сетки является элементарная ячейка, которая постоянно повторяется.

Кристаллизация или кристаллизация - явление, в котором твердые регулярные кристаллы образуются жидкостью из-за окружающей среды. Кристаллы могут образовываться из растворов, расплавов или паров, где изменение давления, температуры или концентрации вещества может привести к кристаллизации. Для плавности процесса требуется хотя бы одно из следующих условий: Снижение температуры исходной жидкости. Увеличение концентрации кристаллизатора из-за испарения растворителя. Подкисление исходного материала кристаллизатором.

Рис. 11. Конденсат на стенках холодного стакана ()

По этой же причине в холодное время года запотевает внутренняя сторона оконного стекла. Холодный воздух не может содержать столько же водяного пара, сколько и теплый, поэтому какое-то его количество конденсируется - превращается в капельки воды.

Кристаллизация из раствора происходит при растворении кристаллизационного вещества до насыщения раствора при данной температуре. После нагревания раствор снова становится ненасыщенным, но при охлаждении или выпаривании растворителя раствор становится чрезмерно насыщенным и происходит кристаллизация. Естественная кристаллизация происходит после образования ядер ядра зародышеобразования. Кристаллизация также может быть искусственно вызвана так называемой инокуляцией - путем введения инородного тела в раствор, причем этот метод используется, например, при производстве сахара.

Белый след за летящим в небе самолетом - тоже результат конденсации воды.

Если поднести к губам зеркальце и выдохнуть, на его поверхности останутся мельчайшие капельки воды, это доказывает то, что при дыхании человек вдыхает с воздухом водяной пар.

Название происходит от арабского бурака - белого. Дальнейшее использование в химической и пищевой промышленности, стекла, бумаги, сельского хозяйства в качестве удобрения и для кузнечной сварки. Для этих целей он также готовят искусственно. Инструменты: бура, чайник, вода, прозрачное стекло, вертеть или солома, нить или проволока, очиститель труб, пищевой краситель, ложка.

Конструкция: Мы формируем любую форму из очистителя труб. Мы прикрепляем эту форму к нити или проволоке. Мы вешаем палку на ложку или солому. В чайнике мы поливаем воду и выливаем ее в стакан. В воде перемешать буру до получения насыщенного раствора. Если остаточная бура остается в контейнере, восстановите раствор в чистое стекло. Используя шашлык, повесьте наше тело из волосатой проволоки в стекло, чтобы оно полностью погрузилось в раствор насыщенной буры, который мы создали, и что он не прикасается к стенам и нижней части стекла в любой момент времени.

При нагревании вода «расширяется». Это может доказать простой опыт: в колбу с водой опустили стеклянную трубку и замерили уровень воды в ней; затем колбу опустили в сосуд с теплой водой и после нагревания воды повторно замерили уровень в трубке, который заметно поднялся, поскольку вода при нагревании увеличивается в объеме.

Вся система остается на ночь в растворе, так что бура может кристаллизоваться. Объяснение: пушистый провод - это место, где ядра кристаллизации очень хорошо сформированы, к которым кристаллы буры постепенно упаковываются, а кристалл растет. Кристаллизация ускоряется с использованием горячей воды для образования насыщенного раствора и охлаждения и выпаривания, чтобы сделать избыток раствора.

Время: подготовка эксперимента и подготовка всех вспомогательных средств 5 минут. Испытание эксперимента5 мин. Рост кристаллов24 часа. Обозначение кристаллов. Оценка 10 минут. Тест 5 минут. Через 25 минут и 24 часа. Возможно дальнейшее обсуждение эксперимента и его модификация.

Рис. 14. Колба с трубкой, цифрой 1 и чертой обозначен первоначальный уровень воды

Рис. 15. Колба с трубкой, цифрой 2 и чертой обозначен уровень воды при нагревании

Он выражает, как изменяется внутренняя энергия, т.е. сумма энергии движения и положения частиц тела, когда это тело охлаждается или увеличивает его температуру. Тепло равно энергии, которую теплый корпус обеспечивает во время теплообмена. Теплоотдача Протекает через излучение.

Во всех состояниях молекулы находятся в постоянном неупорядоченном движении. Каждая частица имеет свое собственное место, вибрирующее вокруг него. Когда частицы нагреваются, они быстрее вибрируют. Когда температура увеличивается достаточно, частицы будут вырываться из их фиксированного положения и начать свободно перемещаться. На этом этапе твердое вещество начнет превращаться в жидкость. Мы называем это происходящим плавлением, и мы говорим, что ткань тает.

При охлаждении вода «сжимается». Это может доказать сходный опыт: в этом случае колбу с трубкой опустили в сосуд со льдом, после охлаждения уровень воды в трубке понизился относительно первоначальной отметки, потому что вода уменьшилась в объеме.

Затвердевание Когда жидкость охлаждается, она начинает затвердевать при определенной температуре и изменяется на ткань. Частицы, которые движутся свободно, двигаются медленнее по мере того, как температура уменьшается, пока они не сойдутся и не осядут в определенном положении, вокруг которого они затем вибрируют. Жидкость становится твердой. Мы называем это затвердеванием, и мы говорим, что вещество затвердеет.

Кипячение происходит, когда жидкость нагревается до точки кипения. Точка кипения отличается для разных жидкостей. Температура кипения также зависит от давления над жидкостью. Это также влияет на кипение в сосудах значительной высоты. Жидкость переходит в газ только с поверхности. Испаряющая жидкость удаляет тепло из окружающей среды. Испарение происходит при любой температуре жидкости.

Рис. 16. Колба с трубкой, цифрой 3 и чертой обозначен уровень воды при охлаждении

Так происходит, потому что частицы воды, молекулы, при нагревании движутся быстрее, сталкиваются между собой, отталкиваются от стенок сосуда, расстояние между молекулами увеличивается, и поэтому жидкость занимает больший объем. При охлаждении воды движение её частиц замедляется, расстояние между молекулами уменьшается, и жидкости требуется меньший объем.

Государственные вопросы Планы уроков, студенческие мероприятия и графические организаторы

Тем выше температура, тем быстрее испарение, размеры поверхности до поверхности, более быстрое испарение, свойства жидкости, поток газа над жидкостью, давление газового пара над жидкостью. Материя может быть описана как нечто, что занимает пространство в нашей вселенной. Тип частиц и способ расположения частиц определяют, как будет выглядеть этот вопрос и что он может сделать. Хорошее понимание состояния материи является ключом к описанию вселенной вокруг нас.

Свойства различных состояний вещества

Тип индивидуального или группового назначения.

Рис. 17. Молекулы воды обычной температуры

Рис. 18. Молекулы воды при нагревании

Рис. 19. Молекулы воды при охлаждении

Такими свойствами обладает не только вода, но и другие жидкости (спирт, ртуть, бензин, керосин).

Знание этого свойства жидкостей привело к изобретению термометра (градусника), где используется спирт или ртуть.

При замерзании вода расширяется. Это можно доказать, если емкость, наполненную до краев водой, неплотно накрыть крышкой и поставить в морозильную камеру, через время мы увидим, что образовавшийся лед приподнимет крышку, выйдя за пределы емкости.

Это свойство учитывается при прокладывании водопроводных труб, которые обязательно утепляются, чтобы при замерзании образовавшийся из воды лед не разорвал трубы.

В природе замерзающая вода может разрушать горы: если осенью в трещинах скал скапливается вода, зимой она замерзает, и под напором льда, который занимает больший объем, чем вода, из которой он образовался, горные породы трескаются и разрушаются.

Вода, замерзающая в трещинах дорог, приводит к разрушению асфальтового покрытия.

Длинные гребни, напоминающие складки, на стволах деревьев - раны от разрывов древесины под напором замерзающего в ней древесного сока. Поэтому в холодные зимы можно услышать треск деревьев в парке или в лесу.

1. Вахрушев А.А., Данилов Д.Д. Окружающий мир 3. М.: Баллас.
2. Дмитриева Н.Я., Казаков А.Н. Окружающий мир 3. М.: ИД «Федоров».
3. Плешаков А.А.Окружающий мир 3. М.: Просвещение.

1. Фестиваль педагогических идей ().
2. Наука и образование ().
3. Открытый класс ().

1. Составьте короткий тест (4 вопроса с тремя вариантами ответа) на тему «Вода вокруг нас».
2. Проведите небольшой опыт: стакан с очень холодной водой поставьте на стол в теплой комнате. Опишите, что будет происходить, объясните, почему.
3. *Нарисуйте движение молекул воды в нагретом, нормальном и охлажденном состоянии. Если нужно, сделайте подписи на своем рисунке.

Вода - наиболее распространенное вещество на планете, обладающее особенностью, отличающей ее от других жидкостей: при нагреве от точки плавления вплоть до 40 °C ее сжимаемость увеличивается, а а затем уменьшается.

Уникальные свойства воды

На Земле нет вещества более важного для человека, чем вода. Океаны и моря занимают ¾ поверхности планеты, еще 20% поверхности суши покрыто снегами и льдом - твердой водой. Если бы не вода, непосредственно влияющая на климат, Земля превратилась бы в безжизненный камень, летящий сквозь космос.

За сутки человечество расходует минимум 1 млрд тонн воды, при этом общее количество ресурса на планете остается прежним. Миллионы лет тому назад на поверхности Земли было столько же воды, как сейчас.

Живые организмы, населяющие планету, научились приспосабливаться к неблагоприятным условиям. Но ни одно существо не может существовать без воды - это вещество содержится во всех животных и растениях. Тело человека состоит из воды на ¾.

Содержание воды в теле человека

Основные свойства воды:

Не имеет цвета;

Прозрачна;

Не имеет запаха и вкуса;

Способна пребывать в трех агрегатных состояниях;

Способна переходить из одного в другое агрегатное состояние;

Опыт, демонстрирующий свойства воды при нагревании и охлаждении

Для проведения эксперимента в домашних условиях потребуется две ёмкости и две лабораторные колбы с газоотводной трубкой, а также вещества: лед, горячая вода и вода комнатной температуры.

В две одинаковые колбы наливаем воду комнатной температуры, отмечаем уровень воды меткой и опускаем в две емкости - с горячей водой и со льдом. Какой результат эксперимента? Вода в колбе, опущенная в горячую воду , поднимается выше метки. Вода в колбе, помещенная в лед, опускается ниже метки.

Вывод: в результате нагревания вода расширяется, а при охлаждении она сжимается.

Опыт, демонстрирующий свойства воды при хранении в разных условиях

Эксперимент проводится в домашних условиях вечером. Наполняем три одинаковые емкости (подойдут стаканы) водой по 100 мл. Один стакан ставим на подоконник, второй - на стол, третий - возле батареи.

Утром сравниваем результаты: в стакане, оставленном на подоконнике, вода испарилась на 1/3, в стакане на столе вода испарилась наполовину, стакан возле батареи оказался пустым и сухим: вода из него испарилась. Вывод: испарение воды зависит от температуры окружающей среды, и чем она выше, тем быстрее вода испаряется.

Превращение водяного пара в воду

Для проведения эксперимента подготавливаем специальное оборудование:

Спиртовку;

Металлическую пластину;

Колбу с газоотводной трубкой.

В колбу наливаем воду и нагреваем на спиртовке до закипания. Возле газоотводной трубки держим холодную металлическую пластину - на ней оседает пар в виде капелек воды. Превращение газообразной воды в жидкость называется конденсацией. Вывод: при сильном нагревании вода превращается в пар и возвращается в жидкое состояние при соприкосновении с холодной поверхностью.

Конденсат на стеклянной поверхности

Нагревание воды до состояния кипения

Вода, достигающая точки кипения, обладает характерными признаками: жидкость бурлит, внутри появляются пузырьки, поднимается густой пар. Это происходит, потому что молекулы воды при нагревании получают от источника тепла дополнительную энергию и быстрее двигаются. При длительном нагревании жидкость достигает точки кипения: на стенках посуды появляются пузырьки.

Heated water

Если кипение не остановить, процесс продолжается до тех пор, пока вся вода не превращается в газ. При увеличении температуры давление усиливается, молекулы воды двигаются быстрее и преодолевают межмолекулярные силы, которые их связывают. Атмосферное давление противостоит давлению пара. Вода закипает, когда давление пара превышает внешнее давление или достигает его значения.

Одно из самых распространенных веществ на Земле: вода. Она, как и воздух, необходима нам, но мы ее порой совсем не замечаем. Она просто есть. Но, оказывается

Одно из самых распространенных веществ на Земле: вода. Она, как и воздух, необходима нам, но мы ее порой совсем не замечаем. Она просто есть. Но, оказывается, обыкновенная вода может менять свой объем и весить то больше, то меньше. При испарении воды, ее нагревании и охлаждении происходят поистине удивительные вещи, о которых мы и узнаем сегодня.
Мюриэль Мэнделл в своей занимательной книге «Phycisc Experiments for Children» излагает интереснейшие мысли о свойствах воды, на основе которых не только юные физики могут узнать немало нового, но и взрослые освежат свои знания, которые давненько не приходилось применять, поэтому они оказались слегка забытыми. Сегодня речь пойдет об объеме и весе воды. Оказывается, один и тот же объем воды не всегда весит одинаково. И если налить воду в стакан и она не прольется через край - это еще не значит, что она поместится в нем при любых обстоятельствах.

1. При нагревании вода увеличивается в объеме

Поставьте наполненную водой банку в кастрюлю, наполненную сантиметров на пять кипящей водой, и на слабом огне поддерживайте кипение. Вода из банки начнет переливаться через край. Это происходит потому, что при нагревании вода, подобно другим жидкостям, начинает занимать больше пространства. Молекулы отталкиваются друг от друга с большей интенсивностью и это ведет к увеличению объема воды.

2. При охлаждении вода сжимается

Дайте воде в банке остыть при комнатной температуре, или налейте новую воду, и поставьте ее в холодильник. Через некоторое время вы обнаружите, что полная прежде банка уже не полна. При охлаждении до температуры 3,89 градусов по Цельсию вода уменьшает свой объем по мере снижения температуры. Причиной тому стало снижение скорости движения молекул и их сближение друг с другом под воздействием охлаждения. Казалось бы, все очень просто: чем холоднее вода, тем меньший объем она занимает, но…

3. …объем воды вновь возрастает при замерзании

Наполните банку водой до краев и накройте куском картона. Поставьте ее в морозилку и дождитесь замерзания. Вы обнаружите, что картонную «крышку» вытолкнуло. На температурном интервале между 3,89 и 0 градусов по Цельсию, то есть на подходе к точке своего замерзания, вода вновь начинает расширяться. Она является одним из немногих известных веществ, обладающих подобным свойством. Если использовать плотную крышку, то лед просто разнесет банку. Приходилось ли вам слышать о том, что даже водопроводные трубы может разорвать льдом?

4. Лед легче воды

Поместите пару кубиков льда в стакан с водой. Лед будет плавать на поверхности. Вода при замерзании увеличивается в объеме. И, вследствие этого, лед легче воды: его объем составляет около 91% соответствующего объема воды.
Это свойство воды существует в природе не зря. У него есть вполне определенное предназначение. Говорят, что зимой реки замерзают. Но на самом деле это не совсем верно. Обычно замерзает лишь небольшой верхний слой. Это ледяной покров не тонет, поскольку он легче жидкой воды. Он замедляет замерзание воды на глубине реки и служит своеобразным одеялом, оберегая рыб и другую речную да озерную живность от лютых зимних морозов. Изучая физику, начинаешь понимать, что очень многое в природе устроено целесообразно.

5. Водопроводная вода содержит минералы

Влейте в небольшую стеклянную миску 5 столовых ложек обычной водопроводной воды. Когда вода испарится, на миске останется белая кайма. Эта кайма сформирована минералами, которые были растворены в воде, когда она проходила слои грунта. Посмотрите внутрь своего чайника и вы увидите там минеральный налет. Такой же налет образуется и на отверстии для стока воды в ванне. Попробуйте испарить дождевую воду, чтобы самостоятельно проверить, содержит ли она минералы.

Нас окружает вода, сама по себе, в составе других веществ и тел. Она может быть в твердом, жидком или газообразном состоянии, но вода всегда вокруг нас. Почему трескается асфальт на дорогах, почему стеклянная банка с водой на морозе лопается, почему в холодное время года запотевают окна, почему самолет оставляет в небе белый след - ответы на все эти и другие «почему» мы будем искать на этом уроке. Мы узнаем, как изменяются свойства воды при нагревании, охлаждении и замораживании, как образуются подземные пещеры и причудливые фигуры в них, как работает термометр.

Тема: Неживая природа

Урок: Свойства воды в жидком состоянии

В чистом виде вода не имеет вкуса, запаха и цвета, но она почти никогда не бывает такой, потому что активно растворяет в себе большинство веществ и соединяется с их частицами. Так же вода может проникать в различные тела (ученые нашли воду даже в камнях).

Если в стакан набрать воды из-под крана, она будет казаться чистой. Но на самом деле, это - раствор многих веществ, среди которых есть газы (кислород, аргон, азот, углекислый газ), различные примеси, содержащиеся в воздухе, растворенные соли из почвы, железо из водопроводных труб, мельчайшие нерастворенные частицы пыли и др.

Если нанести пипеткой капельки водопроводной воды на чистое стекло и дать ей испариться, останутся едва заметные пятнышки.

В воде рек и ручьев, большинства озер содержатся различные примеси, например, растворенные соли. Но их немного, потому что эта вода - пресная.

Вода течет на земле и под землей, наполняет ручьи, озера, реки, моря и океаны, создает подземные дворцы.

Прокладывая себе путь сквозь легкорастворимые вещества, вода проникает глубоко под землю, унося их с собой, и через щелочки и трещинки в скальных породах, образуя подземные пещеры, капает с их свода, создавая причудливые скульптуры. Миллиарды капелек воды за сотни лет испаряются, а растворенные в воде вещества (соли, известняки) оседают на сводах пещеры, образуя каменные сосульки, которые называют сталактитами.

Сходные образования на полу пещеры называются сталагмитами.

А когда сталактит и сталагмит срастается, образуя каменную колонну, это называют сталагнатом.

Наблюдая ледоход на реке, мы видим воду в твердом (лед и снег), жидком (текущая под ним) и газообразном состоянии (мельчайшие частицы воды, поднимающиеся в воздух, которые ещё называют водяным паром).

Вода может одновременно находится во всех трех состояниях: в воздухе всегда есть водяной пар и облака, которые состоят из капелек воды и кристалликов льда.

Водяной пар невидим, но его можно легко обнаружить, если оставить в теплой комнате охлаждавшийся в холодильнике в течение часа стакан с водой, на стенках которого сразу появятся капельки воды. При соприкосновении с холодными стенками стакана, водяной пар, содержащийся в воздухе, преобразуется в капельки воды и оседает на поверхности стакана.

Рис. 11. Конденсат на стенках холодного стакана ()

По этой же причине в холодное время года запотевает внутренняя сторона оконного стекла. Холодный воздух не может содержать столько же водяного пара, сколько и теплый, поэтому какое-то его количество конденсируется - превращается в капельки воды.

Белый след за летящим в небе самолетом - тоже результат конденсации воды.

Если поднести к губам зеркальце и выдохнуть, на его поверхности останутся мельчайшие капельки воды, это доказывает то, что при дыхании человек вдыхает с воздухом водяной пар.

При нагревании вода «расширяется». Это может доказать простой опыт: в колбу с водой опустили стеклянную трубку и замерили уровень воды в ней; затем колбу опустили в сосуд с теплой водой и после нагревания воды повторно замерили уровень в трубке, который заметно поднялся, поскольку вода при нагревании увеличивается в объеме.

Рис. 14. Колба с трубкой, цифрой 1 и чертой обозначен первоначальный уровень воды

Рис. 15. Колба с трубкой, цифрой 2 и чертой обозначен уровень воды при нагревании

При охлаждении вода «сжимается». Это может доказать сходный опыт: в этом случае колбу с трубкой опустили в сосуд со льдом, после охлаждения уровень воды в трубке понизился относительно первоначальной отметки, потому что вода уменьшилась в объеме.

Рис. 16. Колба с трубкой, цифрой 3 и чертой обозначен уровень воды при охлаждении

Так происходит, потому что частицы воды, молекулы, при нагревании движутся быстрее, сталкиваются между собой, отталкиваются от стенок сосуда, расстояние между молекулами увеличивается, и поэтому жидкость занимает больший объем. При охлаждении воды движение её частиц замедляется, расстояние между молекулами уменьшается, и жидкости требуется меньший объем.

Рис. 17. Молекулы воды обычной температуры

Рис. 18. Молекулы воды при нагревании

Рис. 19. Молекулы воды при охлаждении

Такими свойствами обладает не только вода, но и другие жидкости (спирт, ртуть, бензин, керосин).

Знание этого свойства жидкостей привело к изобретению термометра (градусника), где используется спирт или ртуть.

При замерзании вода расширяется. Это можно доказать, если емкость, наполненную до краев водой, неплотно накрыть крышкой и поставить в морозильную камеру, через время мы увидим, что образовавшийся лед приподнимет крышку, выйдя за пределы емкости.

Это свойство учитывается при прокладывании водопроводных труб, которые обязательно утепляются, чтобы при замерзании образовавшийся из воды лед не разорвал трубы.

В природе замерзающая вода может разрушать горы: если осенью в трещинах скал скапливается вода, зимой она замерзает, и под напором льда, который занимает больший объем, чем вода, из которой он образовался, горные породы трескаются и разрушаются.

Вода, замерзающая в трещинах дорог, приводит к разрушению асфальтового покрытия.

Длинные гребни, напоминающие складки, на стволах деревьев - раны от разрывов древесины под напором замерзающего в ней древесного сока. Поэтому в холодные зимы можно услышать треск деревьев в парке или в лесу.

1. Вахрушев А.А., Данилов Д.Д. Окружающий мир 3. М.: Баллас.
2. Дмитриева Н.Я., Казаков А.Н. Окружающий мир 3. М.: ИД «Федоров».
3. Плешаков А.А.Окружающий мир 3. М.: Просвещение.

1. Фестиваль педагогических идей ().
2. Наука и образование ().
3. Открытый класс ().

1. Составьте короткий тест (4 вопроса с тремя вариантами ответа) на тему «Вода вокруг нас».
2. Проведите небольшой опыт: стакан с очень холодной водой поставьте на стол в теплой комнате. Опишите, что будет происходить, объясните, почему.
3. *Нарисуйте движение молекул воды в нагретом, нормальном и охлажденном состоянии. Если нужно, сделайте подписи на своем рисунке.

Нас окружает вода, сама по себе, в составе других веществ и тел. Она может быть в твердом, жидком или газообразном состоянии, но вода всегда вокруг нас. Почему трескается асфальт на дорогах, почему стеклянная банка с водой на морозе лопается, почему в холодное время года запотевают окна, почему самолет оставляет в небе белый след - ответы на все эти и другие «почему» мы будем искать на этом уроке. Мы узнаем, как изменяются свойства воды при нагревании, охлаждении и замораживании, как образуются подземные пещеры и причудливые фигуры в них, как работает термометр.

Тема: Неживая природа

Урок: Свойства воды в жидком состоянии

В чистом виде вода не имеет вкуса, запаха и цвета, но она почти никогда не бывает такой, потому что активно растворяет в себе большинство веществ и соединяется с их частицами. Так же вода может проникать в различные тела (ученые нашли воду даже в камнях).

Если в стакан набрать воды из-под крана, она будет казаться чистой. Но на самом деле, это - раствор многих веществ, среди которых есть газы (кислород, аргон, азот, углекислый газ), различные примеси, содержащиеся в воздухе, растворенные соли из почвы, железо из водопроводных труб, мельчайшие нерастворенные частицы пыли и др.

Если нанести пипеткой капельки водопроводной воды на чистое стекло и дать ей испариться, останутся едва заметные пятнышки.

В воде рек и ручьев, большинства озер содержатся различные примеси, например, растворенные соли. Но их немного, потому что эта вода - пресная.

Вода течет на земле и под землей, наполняет ручьи, озера, реки, моря и океаны, создает подземные дворцы.

Прокладывая себе путь сквозь легкорастворимые вещества, вода проникает глубоко под землю, унося их с собой, и через щелочки и трещинки в скальных породах, образуя подземные пещеры, капает с их свода, создавая причудливые скульптуры. Миллиарды капелек воды за сотни лет испаряются, а растворенные в воде вещества (соли, известняки) оседают на сводах пещеры, образуя каменные сосульки, которые называют сталактитами.

Сходные образования на полу пещеры называются сталагмитами.

А когда сталактит и сталагмит срастается, образуя каменную колонну, это называют сталагнатом.

Наблюдая ледоход на реке, мы видим воду в твердом (лед и снег), жидком (текущая под ним) и газообразном состоянии (мельчайшие частицы воды, поднимающиеся в воздух, которые ещё называют водяным паром).

Вода может одновременно находится во всех трех состояниях: в воздухе всегда есть водяной пар и облака, которые состоят из капелек воды и кристалликов льда.

Водяной пар невидим, но его можно легко обнаружить, если оставить в теплой комнате охлаждавшийся в холодильнике в течение часа стакан с водой, на стенках которого сразу появятся капельки воды. При соприкосновении с холодными стенками стакана, водяной пар, содержащийся в воздухе, преобразуется в капельки воды и оседает на поверхности стакана.

Рис. 11. Конденсат на стенках холодного стакана ()

По этой же причине в холодное время года запотевает внутренняя сторона оконного стекла. Холодный воздух не может содержать столько же водяного пара, сколько и теплый, поэтому какое-то его количество конденсируется - превращается в капельки воды.

Белый след за летящим в небе самолетом - тоже результат конденсации воды.

Если поднести к губам зеркальце и выдохнуть, на его поверхности останутся мельчайшие капельки воды, это доказывает то, что при дыхании человек вдыхает с воздухом водяной пар.

При нагревании вода «расширяется». Это может доказать простой опыт: в колбу с водой опустили стеклянную трубку и замерили уровень воды в ней; затем колбу опустили в сосуд с теплой водой и после нагревания воды повторно замерили уровень в трубке, который заметно поднялся, поскольку вода при нагревании увеличивается в объеме.

Рис. 14. Колба с трубкой, цифрой 1 и чертой обозначен первоначальный уровень воды

Рис. 15. Колба с трубкой, цифрой 2 и чертой обозначен уровень воды при нагревании

При охлаждении вода «сжимается». Это может доказать сходный опыт: в этом случае колбу с трубкой опустили в сосуд со льдом, после охлаждения уровень воды в трубке понизился относительно первоначальной отметки, потому что вода уменьшилась в объеме.

Рис. 16. Колба с трубкой, цифрой 3 и чертой обозначен уровень воды при охлаждении

Так происходит, потому что частицы воды, молекулы, при нагревании движутся быстрее, сталкиваются между собой, отталкиваются от стенок сосуда, расстояние между молекулами увеличивается, и поэтому жидкость занимает больший объем. При охлаждении воды движение её частиц замедляется, расстояние между молекулами уменьшается, и жидкости требуется меньший объем.

Рис. 17. Молекулы воды обычной температуры

Рис. 18. Молекулы воды при нагревании

Рис. 19. Молекулы воды при охлаждении

Такими свойствами обладает не только вода, но и другие жидкости (спирт, ртуть, бензин, керосин).

Знание этого свойства жидкостей привело к изобретению термометра (градусника), где используется спирт или ртуть.

При замерзании вода расширяется. Это можно доказать, если емкость, наполненную до краев водой, неплотно накрыть крышкой и поставить в морозильную камеру, через время мы увидим, что образовавшийся лед приподнимет крышку, выйдя за пределы емкости.

Это свойство учитывается при прокладывании водопроводных труб, которые обязательно утепляются, чтобы при замерзании образовавшийся из воды лед не разорвал трубы.

В природе замерзающая вода может разрушать горы: если осенью в трещинах скал скапливается вода, зимой она замерзает, и под напором льда, который занимает больший объем, чем вода, из которой он образовался, горные породы трескаются и разрушаются.

Вода, замерзающая в трещинах дорог, приводит к разрушению асфальтового покрытия.

Длинные гребни, напоминающие складки, на стволах деревьев - раны от разрывов древесины под напором замерзающего в ней древесного сока. Поэтому в холодные зимы можно услышать треск деревьев в парке или в лесу.

1. Вахрушев А.А., Данилов Д.Д. Окружающий мир 3. М.: Баллас.
2. Дмитриева Н.Я., Казаков А.Н. Окружающий мир 3. М.: ИД «Федоров».
3. Плешаков А.А.Окружающий мир 3. М.: Просвещение.

1. Фестиваль педагогических идей ().
2. Наука и образование ().
3. Открытый класс ().

1. Составьте короткий тест (4 вопроса с тремя вариантами ответа) на тему «Вода вокруг нас».
2. Проведите небольшой опыт: стакан с очень холодной водой поставьте на стол в теплой комнате. Опишите, что будет происходить, объясните, почему.
3. *Нарисуйте движение молекул воды в нагретом, нормальном и охлажденном состоянии. Если нужно, сделайте подписи на своем рисунке.