Слайд 1Тема: «Свойства воды»
Автор: Гриценко Игорь Владимирович
Научный руководитель: учитель физики
Черненко Ирина Николаевна
Научно-практическая конференция
Слайд 2Актуальность. Понять природу необычных свойств воды, найти им объяснения, проверить опытным
путём их достоверность очень и очень важно, ведь вода – основа нашего существования: нет воды – нет жизни.
Целью работы является: исследование удивительных свойств воды, не изучаемых в школьном курсе физики.
Для достижения цели решались следующие задачи:
1) изучить необычные свойства воды;
2) провести эксперименты, подтверждающие необычные свойства воды;
3) узнать практическое значение необычных свойств воды в природе и их применение в жизни людей.
Слайд 3Объект исследования: вода.
Предмет исследования: необычные свойства воды.
Методы исследования: изучение литературы, эксперимент,
наблюдение, анализ полученных результатов.
Слайд 4. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДЫ
ОБЫЧНЫЕ СВОЙСТВА ВОДЫ
не имеет запаха, вкуса и формы;
обладает
текучестью;
прозрачное и бесцветное;
растворяет другие вещества.
Слайд 5АНОМАЛИЯ ПЛОТНОСТИ
Особенности в поведении объема воды.
2. Замерзание воды сопровождается скачкообразным(!) уменьшением
плотности более чем на 8%-9%.
1. Максимальная плотность
воды наблюдается при температуре 4оС,
а не при температуре замерзания 0оС.
Слайд 6Вторая аномалия плотности
плотность воды больше плотности льда (
ρльда = 900
кг/м3, ρводы = 1000 кг/м3).
плотность вещества уменьшается в процессе плавления. Однако плотность льда меньше плотности воды. То есть скачок плотности при плавлении льда аномален не только по знаку, но и по величине.
Слайд 7ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ПЛОТНОСТИ
ОТ АГРЕГАТНОГО СОСТОЯНИЯ
Эксперимент №1. Цель: проследить
зависимость изменения плотности воды при замерзании.
Приборы и материалы: прозрачный стакан с водой, морозильная камера, весы. Вывод: вода при замерзании, превращаясь в лёд, расширяется, тем самым уменьшая свою плотность. Значит, плотность воды больше плотности льда.
Слайд 8АНОМАЛИЯ ТЕПЛОЁМКОСТИ
Лед играет в природе роль плавучего одеяла, защищающего водоемы от
дальнейшего замерзания и сохраняющего жизнь подводному миру.
Осенью и зимой в глубоких водоемах конвекция происходит своеобразно. Вода, охлаждаясь сверху,
опускается вниз, на дно,
только до тех пор,
пока температура не
снизится до +4 0С.
Тогда в стоячем водоёме
устанавливается
распределение температуры,
изображённое на рисунке .
Слайд 9Теплоёмкость воды необычна не только по своему значению. Удельная теплоёмкость воды
разная при различных температурах. При нагревании любого вещества теплоёмкость неизменно повышается. Да, любого вещества, но не воды. Вода – исключение: с повышением температуры изменение теплоёмкости воды аномально:
от 00С до +370С она понижается и только от +370С до +1000С теплоёмкость всё время растёт.
Слайд 10СВЕРХОХЛАЖДЕНИЕ
свойство очень чистой воды (т.е. без примесей) оставаться жидкой, даже будучи
охлаждённой до температуры ниже точки замерзания. Это возможно в связи с тем, что в окружающей среде нет ничего такого (центров или ядер кристаллизации), что способствует образованию кристаллов льда.
Процесс кристаллизации может быть спровоцирован, например, пузырьками газа, примесями (загрязнениями), неровной поверхностью ёмкости. Без них вода будет оставаться в жидком состоянии. Когда процесс кристаллизации запускается, можно наблюдать, как сверхохлаждённая вода моментально превращается в лёд.
Слайд 11. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАМЕРЗАНИЯ ДИСТИЛЛИРОВАННОЙ ВОДЫ
Эксперимент № 2. Цель: исследовать замерзание дистиллированной
воды.
Приборы и материалы: две ёмкости с дистиллированной и простой водой одинакового объёма, морозильная камера.
Вывод: дистиллированная вода замёрзла позже, так как у неё меньше центров кристаллизации
Слайд 12ЭФФЕКТ МПЕМБЫ
парадокс, который гласит, что горячая вода при некоторых условиях замерзает
быстрее, чем холодная, хотя при этом она должна пройти температуру холодной воды в процессе замерзанияДанный парадокс является экспериментальным фактом, противоречащим обычным представлениям, согласно которым при одних и тех же условиях более нагретому телу для охлаждения до некоторой температуры требуется больше времени, чем менее нагретому телу для охлаждения до той же температуры.
Слайд 13ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАМЕРЗАНИЯ ГОРЯЧЕЙ И ХОЛОДНОЙ ВОДЫ
Эксперимент №3. Цель: изучить зависимость кристаллизации
холодной и горячей воды от температуры.
Приборы и материалы: 2 стакана с горячей и холодной водой, термометр, морозильная камера.
.
Слайд 14Вывод: горячая вода замерзает быстрее.
Слайд 15ЗАГАДКА СОЛЁНОЙ ВОДЫ
Чем вода солоней, тем при более низкой температуре она
замерзает.
Солёная вода достигает максимальной плотности при более низких температурах, чем больше солёность, тем ниже температура, при которой плотность становится максимальной.
при понижении температуры плотность верхнего холодного слоя солёной воды возрастает, он становится тяжелее более тёплых нижних слоёв и начинает «тонуть» создавая конвекцию - перенос тепла в нижние слои.
Слайд 16ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАМЕРЗАНИЯ ПРЕСНОЙ И СОЛЁНОЙ ВОДЫ
Эксперимент №4. Цель: определить, какая вода
замерзает быстрее пресная или солёная.
Приборы и материалы: 2 стакана с пресной и солёной водой, термометр, морозильная камера.
Слайд 17Вывод: пресная вода кристаллизуется быстрее, чем солёная. Соль затрудняет процесс замерзания.
Слайд 18ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАМЕРЗАНИЯ СОЛЁНОЙ ВОДЫ
ОТ КОНЦЕНТРАЦИИ СОЛИ
Эксперимент №5. Цель: убедиться, что
время замерзания воды зависит от концентрации соли в воде.
Приборы и материалы: 2 стакана с солёной водой разной концентрации соли, морозильная камера.
Слайд 19Вывод: быстрота замерзания солёной воды зависит от концентрации соли: чем больше
концентрация, тем медленнее идёт процесс замерзания
Слайд 24Общий вывод:
Вода – самое распространённое, знакомое и необходимое вещество для
человека на Земле. Мы узнаём её в виде жидкости и твёрдого тела, мы любуемся её парами, проплывающими над нами в виде белых облаков.
Вода – это живая кровь, которая создает жизнь там, где ее не было. «Воде была дана волшебная власть стать соком жизни на Земле» - Леонардо да Винчи.
Вода - одно из самых уникальных и загадочных веществ на Земле.
Природа этого вещества до конца еще не понята.