水が冷えるとどうなりますか。 水が熱くなるとどうなりますか

拡大しますか、それとも縮小しますか? 答えは次のとおりです。冬が来ると、水は膨張プロセスを開始します。 なんでこんなことが起こっているの? この特性は、水を他のすべての液体およびガスのリストと区別します。これらは逆に、冷却されると圧縮されます。 この異常な液体の挙動の理由は何ですか?

物理学グレード3:水は凍結すると膨張または収縮しますか?

ほとんどの物質と材料は、加熱すると膨張し、冷却すると収縮します。 ガスはこの効果をより顕著に示しますが、さまざまな液体と固体金属は同じ特性を示します。

ガスの膨張と収縮の最も顕著な例の1つは、バルーン内の空気です。 氷点下の天候で気球を外に出すと、気球のサイズはすぐに小さくなります。 ボールを暖房の効いた部屋に持っていくと、すぐに増えます。 しかし、お風呂に風船を持ってくると破裂します。

水分子はより多くのスペースを必要とします

さまざまな物質のこれらの膨張と収縮のプロセスが発生する理由は分子です。 より多くのエネルギーを受け取るもの(これは暖かい部屋で起こります)は、冷たい部屋の分子よりもはるかに速く動きます。 より多くのエネルギーを持つ粒子は、より活発に、より頻繁に衝突し、移動するためにより多くのスペースを必要とします。 分子によって加えられる圧力を抑えるために、材料はサイズが大きくなり始めます。 さらに、これは非常に急速に起こっています。 それで、水は凍結すると膨張または収縮しますか? なんでこんなことが起こっているの?

水はこれらの規則に従わない。 水を4℃まで冷却し始めると、その量は減少します。 しかし、温度が下がり続けると、水は突然膨張し始めます! 水密度異常などの性質があります。 この特性は、4℃の温度で発生します。

水が凍結したときに水が膨張するのか収縮するのかがわかったので、この異常が実際にどのように発生するかを調べてみましょう。 その理由は、それを構成する粒子にあります。 水分子は、2つの水素原子と1つの酸素で構成されています。 小学校から誰もが水の処方を知っています。 この分子の原子は、さまざまな方法で電子を引き付けます。 水素は正の重心を作成しますが、逆に酸素は負の重心を作成します。 水分子が互いに衝突すると、ある分子の水素原子が完全に異なる分子の酸素原子に移動します。 この現象は水素結合と呼ばれます。

水が冷えると、より多くのスペースが必要になります

水素結合を形成するプロセスが始まる瞬間に、分子が氷の結晶の場合と同じ順序である場所が水中に現れ始めます。 これらのブランクはクラスターと呼ばれます。 それらは水の固体結晶ほど強くはありません。 温度が上がると、故障して場所が変わります。

プロセス中に、液体中のクラスターの数が急速に増加し始めます。 それらは広がるためにより多くのスペースを必要とし、その結果、水は異常な密度に達した後にサイズが大きくなります。

温度計がゼロを下回ると、クラスターは小さな氷の結晶に変わり始めます。 彼らは登り始めます。 これらすべての結果として、水は氷に変わります。 これは非常に珍しい水の能力です。 この現象は、自然界の非常に多くのプロセスに必要です。 私たちは皆知っていますが、知らない場合は、氷の密度が冷水または冷水の密度よりもわずかに低いことを覚えています。 これにより、氷が水面に浮かぶことができます。 すべての貯水池は上から下に凍結し始めます。これにより、水生生物は平和に暮らし、底で凍結することはありません。 これで、水が凍結したときに水が膨張するのか収縮するのかが詳細にわかりました。

お湯は冷水よりも早く凍結します。 同じグラスを2つ取り、一方に同じ量の冷水を注ぎ、もう一方に同じ量の冷水を注ぐと、お湯は冷水よりも速く凍結することがわかります。 これは論理的ではありません、同意しますか? 温水は凍結するために冷却する必要がありますが、冷水は冷却しません。 この事実をどのように説明しますか? 今日までの科学者はこの謎を説明することはできません。 この現象を「ムペンバ効果」と呼びます。 それは1963年にタンザニアの科学者によって異常な状況の組み合わせの下で発見されました。 ある学生が自分でアイスクリームを作りたいと思ったところ、お湯が早く凍るのに気づきました。 彼はこれを、最初は彼を信じていなかった彼の物理学の先生と共有しました。

温水加熱システムでは、水を使用して発電機から消費者に熱を伝達します。
水の最も重要な特性は次のとおりです。
熱容量;
加熱および冷却時の体積変化。
外圧の変化に伴う沸騰特性;
キャビテーション。
水のこれらの物理的特性を考慮してください。

比熱

ヒートキャリアの重要な特性は、その熱容量です。 冷却剤の質量と温度差で表すと、比熱容量が得られます。 それは文字で示されます c と次元を持っています kJ /(kg K) 比熱 は、1°Cで加熱するために1 kgの物質(水など)に伝達する必要のある熱量です。 逆に、物質は冷却されると同じ量のエネルギーを放出します。 0°Cから100°Cの範囲の水の比熱の平均値は次のとおりです。
c \u003d 4.19 kJ /(kg K)またはc \u003d 1.16 Wh /(kg K)
吸収または生成された熱の量 Qで表される J または kj、質量に依存します mで表される kg、比熱 c とで表される温度差 K.

ボリュームの増減

すべての天然素材は、加熱すると膨張し、冷却すると収縮します。 この規則の唯一の例外は水です。 このユニークな特性は、水異常と呼ばれます。 水は+ 4°Cで最も密度が高く、1 dm3 \u003d 1リットルの質量は1kgです。

このあたりで水を加熱または冷却すると、体積が増加し、密度が低下します。つまり、水が軽くなります。 これは、オーバーフローポイントのあるタンクの例ではっきりと見ることができます。 タンクには、+ 4°Cの温度で正確に1000cm3の水が入っています。 水が熱くなると、一部は貯水池から測定容器に注がれます。 水を90°Cに加熱すると、正確に35.95cm3が測定容器に注がれます。これは34.7gに相当します。水は+ 4°C未満に冷えると膨張します。

川や湖の近くのこの水の異常のために、冬に凍るのは上層です。 同じ理由で、氷が表面に浮かび、春の太陽がそれを溶かすことができます。 氷が水より重くて底に沈んでいたなら、これは起こらなかっただろう。


オーバーフローポイントリザーバー

ただし、このような拡張プロパティは危険な場合があります。 たとえば、車のエンジンやウォーターポンプは、水が凍結すると破裂する可能性があります。 これを避けるために、水が凍結するのを防ぐために添加剤が水に加えられます。 グリコールは暖房システムでよく使用されます。 水とグリコールの比率については、製造元の仕様を参照してください。

沸騰水の特性

開いた容器で水を加熱すると、100°Cの温度で沸騰します。 沸騰したお湯の温度を測定すると、最後の一滴が蒸発するまで100℃のままであることがわかります。 したがって、一定の熱消費は、水の完全な蒸発、つまりその凝集状態の変化に使用されます。

このエネルギーは、潜在(潜在)熱とも呼ばれます。 熱が流れ続けると、発生した蒸気の温度が再び上昇します。

説明されているプロセスは、水面で101.3kPaの空気圧で与えられます。 他の空気圧では、水の沸点は100°Cからシフトします。

説明した実験を標高3000mで繰り返した場合(たとえば、ドイツで最も高いピークであるZugspitzeで)、そこでの水はすでに90°Cで沸騰していることがわかります。 この動作の理由は、高度に伴う大気圧の低下です。

水面の圧力が低いほど、沸点は低くなります。 逆に、水面の圧力が高くなると、沸点は高くなります。 このプロパティは、たとえば、圧力調理器で使用されます。

グラフは、水の沸点の圧力依存性を示しています。 暖房システムは意図的に加圧されています。 これにより、重要な動作条件で気泡が形成されるのを防ぎ、外気がシステムに入るのを防ぎます。

加熱時の水分膨張と過圧保護

温水加熱システムは、最大90°Cの水温で動作します。 通常、システムは15°Cの水で満たされ、加熱すると膨張します。 この体積の増加により、過圧やオーバーフローが発生しないようにする必要があります。


夏季に暖房を切ると、水量は元の値に戻ります。 したがって、水の膨張を妨げることなく確保するために、十分な大きさのタンクを設置する必要があります。

古い暖房システムには、開いた膨張タンクがありました。 それらは常にパイプラインの最も高いセクションの上にありました。 システム内の温度が上昇し、それが水の膨張につながると、タンク内のレベルも上昇しました。 温度が下がると、それに応じて下がった。

最新の暖房システムは、膜膨張タンク(MRB)を使用しています。 システム内の圧力が上昇した場合、パイプラインおよびその他のシステム要素内の圧力が制限値を超えて上昇しないようにする必要があります。

したがって、安全バルブはすべての加熱システムの前提条件です。

圧力が標準を超えて上昇すると、安全バルブが開いて、膨張タンクが収容できない過剰な量の水を排出する必要があります。 ただし、注意深く設計および保守されているシステムでは、この重大な状態が発生することはありません。

このすべての推論は、循環ポンプがシステム内の圧力をさらに上昇させるという事実を考慮に入れていません。 ポンプによって選択された最高水温、膨張容器のサイズ、および安全バルブの開放圧力の間の関係は、注意深く確立されなければなりません。 この場合、システム要素をランダムに選択することは(コストに基づいていても)受け入れられません。

ダイヤフラム拡張容器には、窒素が充填されています。 ダイヤフラム拡張容器内の初期圧力は、加熱システムに応じて調整する必要があります。 加熱システムからの膨張水はタンクに入り、ダイアフラムを通してガス室を圧縮します。 ガスは圧縮できますが、液体は圧縮できません。

圧力

圧力の決定
圧力は、大気圧(Pa、mbar、bar)を基準にして、容器、パイプラインで測定される液体および気体の静的圧力です。

静圧
静圧は、静止流体の圧力です。
静圧\u003d対応する測定点より上のレベル+膨張容器内の初期圧力。

動的圧力
動的圧力は、移動する流体の流れの圧力です。 ポンプ吐出圧力運転中の遠心ポンプ出口の圧力です。

圧力降下
システムの全抵抗を克服するために遠心ポンプによって発生する圧力。 遠心ポンプの入口と出口の間で測定されます。

動作圧力
ポンプが作動しているときにシステムに存在する圧力。 許容使用圧力ポンプとシステムの安全条件から許容される使用圧力の最大値。

キャビテーション

キャビテーション -これは、インペラ入口でポンプされた液体の気化圧力を下回る局所圧力の出現の結果としての気泡の形成です。 これにより、性能(ヘッド)と効率が低下し、ノイズが発生し、ポンプの内部部品の材料が破壊されます。 高圧の領域(たとえば、インペラの出口)で気泡が崩壊するため、微視的な爆発によって圧力サージが発生し、油圧システムが損傷または破壊される可能性があります。 これの最初の兆候は、インペラのノイズと侵食です。

遠心ポンプの重要なパラメータは、NPSH(ポンプ吸引ポートの上の液体の頭)です。 これは、キャビテーションなしで動作するために特定のポンプタイプに必要な最小ポンプ入口圧力、つまり気泡の形成を防ぐために必要な追加圧力を定義します。 NPSH値は、インペラのタイプとポンプ速度の影響を受けます。 このパラメータに影響を与える外部要因は、液体の温度、大気圧です。

キャビテーションの防止
キャビテーションを回避するために、液体は、温度と大気圧に依存する特定の最小吸引リフトで遠心ポンプの入口に入る必要があります。
キャビテーションを防ぐ他の方法は次のとおりです。
静圧上昇
液温を下げる(蒸気圧PDを下げる)
一定のヘッド圧力が低いポンプの選択(最小吸引ヘッド、NPSH)
Agrovodkomのスペシャリストが、最適なポンプの選択を喜んでお手伝いします。 お問い合わせ!

アレクサンダー 2013-10-22 09:38:26
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ニコラス 2016-01-13 13:10:54

からのメッセージ アレクサンダー
簡単に言えば、閉じた加熱システムの水量が100リットルの場合。 そして70度の温度-水の量がどれだけ増加するか。 システム水圧1.5バール。

3.5〜4.0リットル


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テーマ:無生物

レッスン:液体水の特性

純粋な形の水は、味、匂い、色がありませんが、ほとんどの物質をそれ自体で積極的に溶解し、それらの粒子と結合するため、そのようなことはほとんどありません。 また、水はさまざまな体に浸透する可能性があります(科学者は石の中でも水を発見しました)。

塩素には弱点があります。危険な発癌物質であるクロラミンや塩素化炭化水素の形成に反応する可能性があります。 クロライトはこの反応の副産物です。 毒物学的研究は、二酸化塩素消毒副産物であるクロライトが人間の健康に重大なリスクをもたらさないことを示しています。 他にご不明な点がございましたら、お気軽にお問い合わせください。

私たちの子供たちは世界を異なって見ています。 彼らの注意を逃れることはできず、彼らの好奇心には限りがありません。 彼らは絶えず質問をし、この質問に答えたいと思っています。 しかし、子供たちの問題はしばしば私たちの邪魔になります。 次回の準備のために、よくある質問とその回答を共有します。

水道水をグラスに入れるときれいに見えます。 しかし実際には、これは多くの物質の溶液であり、その中にはガス(酸素、アルゴン、窒素、二酸化炭素)、空気中のさまざまな不純物、土壌からの溶解塩、水道管からの鉄、最小の未溶解ダスト粒子などがあります。

水が熱くなると、その分子が動き始めます。 この動きが大きくなると、分子間の距離が大きくなります。 最後に、分子間の関係が弱くなりすぎる時が来ます。 分子は分散して水蒸気になります。 このプロセスは「蒸発」と呼ばれます。

飛行機を空中に保つものは何ですか? 何が巨大な空気を空中に保ちますか? 仕事の強さはここでは「リフティング」と呼ばれています。 上昇は、空気が飛行機の翼の上下を同時に移動するときに発生します。 空気は翼端よりも速く移動するため、圧力が少なくなります。 同時に、翼の下の濃い空気が飛行機を上向きに押し上げます。 航空機の速度が速いほど、揚力は高くなります。

きれいなガラスに水道水を一滴垂らして蒸発させると、微妙な斑点が残ります。

川や小川の水、ほとんどの湖には、溶存塩などのさまざまな不純物が含まれています。 しかし、この水は新鮮なので、それらは少ないです。

個別に検討すると、各スノーフレークは無色透明です。 答えは、雪片が大きな塊を形成するとき、それらは日光を反射するということです。 太陽も白いので反射光は白いです。 なぜ人間の髪は自然になれないのですか?

人間の髪には、黒、茶色、金髪、または赤にする顔料が含まれています。 私たちの髪にも小さな気泡が含まれています。 顔料の組み合わせと髪の気泡の量が色を決定します。 私たちの髪に見られる色素は、組み合わせたときに青や緑になることはありません。

水は陸と地下を流れ、小川、湖、川、海、海を満たし、地下の宮殿を作ります。

水は溶けやすい物質を通り抜け、地面の奥深くまで浸透して運び、岩の割れ目や割れ目を通って地下の洞窟を形成し、金庫室から滴り落ち、奇妙な彫刻を作ります。 何十億もの水滴が数百年にわたって蒸発し、水に溶解した物質(塩、石灰岩)が洞窟の丸天井に沈殿し、スタラクタイトと呼ばれる石のつららを形成します。

なぜ宇宙飛行士は宇宙を旅するのですか? 多くの人が考えていることに反して、国際宇宙ステーションに乗っている宇宙飛行士は重力から解放されていません。 地球の厳しさは、軌道上のすべてのオブジェクトに影響します。 しかし、駅が位置する高い高度はそれを永遠に落下させます。 それはまるで、軌道を回る物体がまだ私たちの惑星の表面に触れておらず、代わりに地球上を飛んでいるかのようです。 超高層ビルの最上階から落下するエレベーターカーを想像してみてください。 このキャビン内の人は一時的に無重力を経験します。

軌道上の宇宙飛行士は同じことを経験しますが、常にそうです。 太陽光線が惑星の大気に当たると、それらは散乱して壊れます。 当初、白い日差しは7色の虹に分けられます。 青は他の色よりも拡散するため、支配的です。 しかし、スペクトルに他の色が存在するため、空が完全に青くなることはありません。

洞窟の床にある同様の地層は、スタラグマイトと呼ばれます。

そして、スタラクタイトとスタラグマイトが一緒に成長して石の柱を形成するとき、それはスタラグネートと呼ばれます。

霧は、地面のすぐ上の空中に浮遊する何千もの小さな水滴または氷の結晶で構成されています。 空気が冷たくて地球が暖かいとき、またはその逆のときに形成されます。 どちらの場合も、水蒸気または氷の粒子の厚い雲が現れ、表面に広がります。

水は、水素が酸素によって酸化され、熱が放出される化学反応によって形成されます。 すでに後退しているため、水は自然に燃えません。 なぜ時計が時計回りに回転するのですか? 機械式時計を作る前に、人々はサングラス時計を使ってどれくらいの時間がかかるかを理解します。 サンダイアルは北半球で初めて登場し、太陽の動きによって影が左から右に移動します。 機械式時計の歴史の後半では、彼らはこの動きを太陽から受け継いでいます。

川の氷の漂流を観察すると、固体(氷と雪)、液体(その下を流れる)、気体の状態(空気中に上昇する水の最小粒子で、水蒸気とも呼ばれます)の水が見えます。

丸い形状は、平らな面での圧延に最適です。 ホイール上のすべてのポイントが車軸から等距離にあるため、車軸は地面から同じ高さに保たれ、車両が道路を移動するときに上下に移動することはありません。 私たちの下着が提供することを保証することに加えて、それはまた私たちのプライベートパーツを感染や怪我から保護します。 私たちが下着を着る主な理由は衛生です。 以前は、服は非常に高価で、人々はしばしばそれらを変えることができませんでした。

この試みには少し時間がかかるので、2つの予定をスケジュールし、装飾的、食用、および非食用の結晶を徐々に「成長」させます。 クリスタルディスプレイ、自分の名前を付けるクリスタル、クリスタルイメージの作成、アイデアや写真を楽しみにすることができます。

水は同時に3つの状態すべてになります。空気と雲には常に水蒸気があり、水滴と氷の結晶で構成されています。

水蒸気は見えませんが、壁に水滴がすぐに現れる暖かい部屋に冷蔵庫で1時間冷やした水を一杯置いておくと簡単に検出できます。 ガラスの冷たい壁に触れると、空気に含まれる水蒸気が水滴に変わり、ガラスの表面に沈殿します。

食用および非食用クリスタルテキスト全体を開いてダウンロードすることができます。 トピック:結晶化、飽和溶液。 固体はアモルファスと結晶に分類されます。 アモルファス物質の粒子の配置はランダムであり、それらの構造は液体の構造に似ています。 結晶性物質の粒子は、結晶格子にあります。 このグリッドの基本は、常に繰り返されるユニットセルです。

結晶化または結晶化は、環境によって液体によって固体の規則的な結晶が形成される現象です。 結晶は、溶液、溶融物、または蒸気から形成される可能性があり、物質の圧力、温度、または濃度の変化が結晶化につながる可能性があります。 スムーズなプロセスを実現するには、次の条件の少なくとも1つが必要です。初期液体の温度を下げる。 溶媒の蒸発による晶析装置濃度の増加。 晶析装置による出発物質の酸性化。

図: 11.冷たいガラスの壁の凝縮()

同じ理由で、寒い季節には窓ガラスの内側が曇ってしまいます。 冷たい空気は暖かい空気ほど多くの水蒸気を含むことができないので、その一部は凝縮し、水滴に変わります。

溶液からの結晶化は、結晶化物質が溶解して、溶液が所定の温度で飽和するまで発生します。 加熱後、溶液は再び不飽和になりますが、冷却または溶媒の蒸発により、溶液は過飽和になり、結晶化が起こります。 自然結晶化は、核形成核の核の形成後に起こります。 結晶化は、いわゆる接種によって人工的に引き起こされることもあります-異物を溶液に導入することによって、この方法は、例えば、砂糖の生産に使用されます。

空を飛んでいる飛行機の後ろの白い道も水の凝縮の結果です。

鏡を唇に持ってきて息を吐くと、その表面に最小の水滴が残ります。これは、呼吸するときに、人が空気とともに水蒸気を吸い込むことを証明しています。

名前はアラビアのビートルートに由来します-白。 化学および食品産業、ガラス、紙、農業での肥料および鍛造溶接のためのさらなる使用。 これらの目的のために、それはまた人工的に準備されます。 ツール:ボラックス、ケトル、水、透明なガラス、回転またはストロー、糸またはワイヤー、パイプクリーナー、食品着色料、スプーン。

構造:パイプクリーナーから任意の形状を成形します。 この形状を糸やワイヤーに取り付けます。 スプーンやストローに棒を掛けます。 ティーポットに水を注ぎ、グラスに注ぎます。 飽和溶液が得られるまで、水にボラックスを混合します。 残留ボラックスが容器に残っている場合は、溶液をきれいなガラスに再構成します。 ケバブを使用して、ヘアリーワイヤー本体をガラスに吊るし、作成した飽和ボラックス溶液に完全に浸し、いつでもガラスの壁や底に触れないようにします。

加熱すると、水は「膨張」します。 これは簡単な実験で証明できます。ガラス管を水を入れたフラスコに降ろし、その中の水位を測定しました。 次に、フラスコを温水の入った容器に降ろし、水を加熱した後、チューブ内のレベルを再測定しました。これは、加熱すると水量が増加したため、著しく上昇しました。

ボラックスが結晶化できるように、システム全体が一晩溶液中に留まります。 説明:ふわふわのワイヤーは、結晶化の核が非常によく形成されている場所であり、それに向かってボラックス結晶が徐々に詰め込まれ、結晶が成長します。 熱湯を使用して飽和溶液を形成し、冷却および蒸発させて過剰な溶液を生成することにより、結晶化を加速します。

時間:実験の準備とすべての補助具の準備5分。 テスト実験5分。 結晶成長24時間。 クリスタルの指定。 10分を獲得します。 5分間テストします。 25分24時間後。 実験とその修正についてさらに議論することが可能です。

図: 14.チューブ付きのフラスコ、番号1とダッシュは、初期水位を示します

図: 15.チューブ付きのフラスコ、番号2とダッシュは、加熱時の水位を示します

これは、内部エネルギーがどのように変化するかを表します。 体が冷えるか温度が上がるときの体の粒子の運動エネルギーと位置の合計。 熱は、温かい体が熱交換中に提供するエネルギーに等しい。 熱伝達は放射を流れます。

すべての状態で、分子は常に無秩序な動きをしています。 各粒子には、その周りで振動する独自の場所があります。 粒子が熱くなると、振動が速くなります。 温度が十分に上昇すると、粒子は固定位置から引き出され、自由に動き始めます。 この時点で、固体は液体に変わり始めます。 これを進行中の融解と呼び、組織が融解していると言います。

冷却されると、水は「圧縮」されます。 これは、同様の実験で証明できます。この場合、水量が減少したため、チューブ内の水位が最初のマークに対して低下した後、チューブ付きのフラスコを氷の入った容器に下げました。

固化液体が冷えると、特定の温度で固化し始め、生地に変化します。 自由に動く粒子は、温度が下がるにつれてゆっくりと動き、収束して特定の位置に落ち着き、その周りで振動します。 液体は固体になります。 これを固化と呼び、物質が固化すると言います。

沸騰は、液体がその沸点まで加熱されたときに発生します。 沸点は液体によって異なります。 沸点は、液体の上の圧力にも依存します。 また、かなりの高さの容器での沸騰にも影響します。 液体は表面からのみガスに変換されます。 蒸発する液体は環境から熱を取り除きます。 蒸発はどの液体温度でも起こります。

図: 16.チューブ付きのフラスコ、番号3とダッシュは、冷却時の水位を示します

これは、水粒子、分子が加熱されると、より速く移動し、互いに衝突し、容器の壁から反発し、分子間の距離が増加し、したがって液体がより大きな体積を占めるために発生します。 水が冷却されると、その粒子の動きが遅くなり、分子間の距離が短くなり、液体に必要な量が少なくなります。

総務レッスンプラン、学生活動、グラフィックオーガナイザー

温度が高いほど、蒸発が速くなり、表面から表面までのサイズが速くなり、蒸発が速くなり、液体の特性、液体上のガスの流れ、液体上のガス蒸気の圧力が速くなります。 物質は、私たちの宇宙の空間を占めるものとして説明することができます。 粒子の種類と粒子の配置によって、質問の外観と実行できることが決まります。 物質の状態をよく理解することは、私たちの周りの宇宙を説明するための鍵です。

さまざまな状態のプロパティ

個人またはグループの予定のタイプ。

図: 17.常温の水分子

図: 18.加熱時の水分子

図: 19.冷却時の水分子

これらの特性は、水だけでなく、他の液体(アルコール、水銀、ガソリン、灯油)によっても所有されています。

液体のこの特性に関する知識は、アルコールまたは水銀を使用する温度計(温度計)の発明につながりました。

凍結すると水が膨張します。 これは、縁まで水を満たした容器をふたでゆるく覆い、冷凍庫に入れると証明できます。しばらくすると、形成された氷がふたを持ち上げて容器から出てきます。

この特性は、水道管を敷設するときに考慮されます。水道管は、水から形成された氷が凍結時に管を壊さないように絶縁する必要があります。

自然界では、凍った水は山を破壊する可能性があります。秋に岩の割れ目に水が溜まると、冬に凍り、それが形成された水よりも大きな体積を占める氷の圧力の下で、岩は割れて崩壊します。

道路の亀裂での水の凍結は、アスファルト舗装の破壊につながります。

木の幹のひだに似た長い尾根は、樹液が凍る圧力の下での木材の破損による傷です。 そのため、寒い冬には公園や森の中で木のパチパチという音が聞こえます。

  1. Vakhrushev A.A.、Danilov D.D. 私たちの周りの世界3.M 。:バラス。
  2. Dmitrieva N.Ya.、Kazakov A.N. 私たちの周りの世界3.M。:Fyodorov出版社。
  3. PleshakovA.A。周囲の世界3.M 。:教育。
  1. 教育思想の祭典()。
  2. 科学と教育()。
  3. パブリッククラス()。
  1. 「私たちの周りの水」というトピックについて、簡単なテスト(4つの質問と3つの可能な回答)を行います。
  2. 少し実験してみてください。暖かい部屋のテーブルに非常に冷たい水を一杯入れてください。 何が起こるかを説明し、その理由を説明してください。
  3. *加熱、通常、冷却の状態で水分子の動きを描画します。 必要に応じて、図面にラベルを付けます。

水は地球上で最も豊富な物質であり、他の液体と区別する特徴があります。融点から40°Cまで加熱すると、圧縮率が増加してから減少します。

水のユニークな特性

水よりも人間にとって重要な物質は地球上にありません。 海と海は惑星の表面の3/4を占め、陸面の別の20%は雪と氷(固体の水)で覆われています。 気候に直接影響を与える水がなければ、地球は宇宙を飛んでいる生命のない石に変わるでしょう。

人類は1日に少なくとも10億トンの水を消費しますが、地球上の資源の総量は同じままです。 数百万年前、地球の表面には現在と同じくらい多くの水がありました。

地球に生息する生物は、悪条件に適応することを学びました。 しかし、水なしでは生き物は存在できません。この物質はすべての動植物に見られます。 人体は水の•です。

人体の水分含有量

水の主な特性:

色はありません。

トランスペアレント;

無臭で無味。

3つの集約状態にあることができます。

ある集約状態から別の集約状態に移行できる。

加熱および冷却したときの水の特性を実証した経験

自宅で実験を行うには、ガス出口チューブ付きの2つの容器と2つの実験用フラスコ、および物質(氷、お湯、室温の水)が必要です。

室温の水を2つの同じフラスコに注ぎ、水位にマークを付け、お湯と氷を入れた2つの容器に下げます。 実験の結果は何ですか? お湯に浸したフラスコ内の水は、マークを超えて上昇します。 氷の中に置かれたフラスコ内の水は、マークを下回ります。

結論:加熱の結果、水は膨張し、冷却されると収縮します。

さまざまな条件下で保管した場合の水の特性を実証した経験

実験は自宅で夕方に行われます。 3つの同一の容器(ガラスが適しています)に100mlの水を入れます。 1枚のグラスを窓辺に置き、2枚目をテーブルに置き、3枚目をバッテリーの近くに置きます。

午前中に結果を比較します。窓辺に残ったガラスでは、水が1/3蒸発し、テーブル上のガラスでは、水が半分蒸発し、バッテリーの近くのガラスは空で乾燥していることがわかりました。そこからの水が蒸発しました。 結論:水の蒸発は周囲温度に依存し、温度が高いほど、水の蒸発は速くなります。

水蒸気を水に変換する

実験用に特別な装置を用意します。

アルコールランプ;

金属板;

ガス出口管付きフラスコ。

フラスコに水を注ぎ、沸騰するまでアルコールランプで加熱します。 ガス出口管の近くに冷たい金属板を保持します-蒸気は水滴の形でその上に落ち着きます。 気体の水を液体に変換することを凝縮と呼びます。 結論:強い加熱により、水は蒸気に変わり、冷たい表面に接触すると液体状態に戻ります。

ガラス表面での凝縮

水を沸騰させる

沸点に達する水には、液体が沸騰し、内部に気泡が現れ、濃い蒸気が上昇するという特徴があります。 これは、水分子が加熱されると、熱源から追加のエネルギーを受け取り、より速く移動するために発生します。 長時間加熱すると、液体は沸点に達します。気泡が皿の壁に現れます。

温水

沸騰が止まらない場合、すべての水がガスに変換されるまでプロセスが続きます。 温度が上昇すると、圧力が上昇し、水分子はより速く移動し、それらを結合する分子間力に打ち勝ちます。 大気圧は蒸気圧とは反対です。 蒸気圧が外圧を超えるか、外圧に達すると、水が沸騰します。

私たちは、他の物質や体の組成において、それ自体が水に囲まれています。 固体、液体、気体のいずれでもかまいませんが、水は常に私たちの周りにあります。 なぜアスファルトが道路にひびを入れるのか、なぜガラスの瓶の水が寒さで破裂するのか、なぜ窓が寒い季節に曇るのか、なぜ飛行機が空に白い道を残すのか-このレッスンでは、これらすべてと他の「理由」に対する答えを探します。 加熱、冷却、凍結中に水の性質がどのように変化するか、地下の洞窟や奇妙な形がどのように形成されるか、温度計がどのように機能するかを学びます。

テーマ:無生物

レッスン:液体水の特性

純粋な形の水は、味、匂い、色がありませんが、ほとんどの物質をそれ自体で積極的に溶解し、それらの粒子と結合するため、そのようなことはほとんどありません。 また、水はさまざまな体に浸透する可能性があります(科学者は石の中でも水を発見しました)。

水道水をグラスに入れるときれいに見えます。 しかし実際には、これは多くの物質の溶液であり、その中にはガス(酸素、アルゴン、窒素、二酸化炭素)、空気中のさまざまな不純物、土壌からの溶解塩、水道管からの鉄、最小の未溶解ダスト粒子などがあります。

きれいなガラスに水道水を一滴垂らして蒸発させると、微妙な斑点が残ります。

川や小川の水、ほとんどの湖には、溶存塩などのさまざまな不純物が含まれています。 しかし、この水は新鮮なので、それらは少ないです。

水は陸と地下を流れ、小川、湖、川、海、海を満たし、地下の宮殿を作ります。

水は溶けやすい物質を通り抜け、地面の奥深くまで浸透して運び、岩の割れ目や割れ目を通って地下の洞窟を形成し、金庫室から滴り落ち、奇妙な彫刻を作ります。 何十億もの水滴が数百年にわたって蒸発し、水に溶解した物質(塩、石灰岩)が洞窟の丸天井に沈殿し、スタラクタイトと呼ばれる石のつららを形成します。

洞窟の床にある同様の地層は、スタラグマイトと呼ばれます。

そして、スタラクタイトとスタラグマイトが一緒に成長して石の柱を形成するとき、それはスタラグネートと呼ばれます。

川の氷の漂流を観察すると、固体(氷と雪)、液体(その下を流れる)、気体の状態(空気中に上昇する水の最小粒子で、水蒸気とも呼ばれます)の水が見えます。

水は同時に3つの状態すべてになります。空気と雲には常に水蒸気があり、水滴と氷の結晶で構成されています。

水蒸気は見えませんが、壁に水滴がすぐに現れる暖かい部屋に冷蔵庫で1時間冷やした水を一杯置いておくと簡単に検出できます。 ガラスの冷たい壁に触れると、空気に含まれる水蒸気が水滴に変わり、ガラスの表面に沈殿します。

図: 11.冷たいガラスの壁の凝縮()

同じ理由で、寒い季節には窓ガラスの内側が曇ってしまいます。 冷たい空気は暖かい空気ほど多くの水蒸気を含むことができないので、その一部は凝縮し、水滴に変わります。

空を飛んでいる飛行機の後ろの白い道も水の凝縮の結果です。

鏡を唇に持ってきて息を吐くと、その表面に最小の水滴が残ります。これは、呼吸するときに、人が空気とともに水蒸気を吸い込むことを証明しています。

加熱すると、水は「膨張」します。 これは簡単な実験で証明できます。ガラス管を水を入れたフラスコに降ろし、その中の水位を測定しました。 次に、フラスコを温水の入った容器に降ろし、水を加熱した後、チューブ内のレベルを再測定しました。これは、加熱すると水量が増加したため、著しく上昇しました。

図: 14.チューブ付きのフラスコ、番号1とダッシュは、初期水位を示します

図: 15.チューブ付きのフラスコ、番号2とダッシュは、加熱時の水位を示します

冷却されると、水は「圧縮」されます。 これは、同様の実験で証明できます。この場合、水量が減少したため、チューブ内の水位が最初のマークに対して低下した後、チューブ付きのフラスコを氷の入った容器に下げました。

図: 16.チューブ付きのフラスコ、番号3とダッシュは、冷却時の水位を示します

これは、水粒子、分子が加熱されると、より速く移動し、互いに衝突し、容器の壁から反発し、分子間の距離が増加し、したがって液体がより大きな体積を占めるために発生します。 水が冷却されると、その粒子の動きが遅くなり、分子間の距離が短くなり、液体に必要な量が少なくなります。

図: 17.常温の水分子

図: 18.加熱時の水分子

図: 19.冷却時の水分子

これらの特性は、水だけでなく、他の液体(アルコール、水銀、ガソリン、灯油)によっても所有されています。

液体のこの特性に関する知識は、アルコールまたは水銀を使用する温度計(温度計)の発明につながりました。

凍結すると水が膨張します。 これは、縁まで水を満たした容器をふたでゆるく覆い、冷凍庫に入れると証明できます。しばらくすると、形成された氷がふたを持ち上げて容器から出てきます。

この特性は、水道管を敷設するときに考慮されます。水道管は、水から形成された氷が凍結時に管を壊さないように絶縁する必要があります。

自然界では、凍った水は山を破壊する可能性があります。秋に岩の割れ目に水が溜まると、冬に凍り、それが形成された水よりも大きな体積を占める氷の圧力の下で、岩は割れて崩壊します。

道路の亀裂での水の凍結は、アスファルト舗装の破壊につながります。

木の幹のひだに似た長い尾根は、樹液が凍る圧力の下での木材の破損による傷です。 そのため、寒い冬には公園や森の中で木のパチパチという音が聞こえます。

  1. Vakhrushev A.A.、Danilov D.D. 私たちの周りの世界3.M 。:バラス。
  2. Dmitrieva N.Ya.、Kazakov A.N. 私たちの周りの世界3.M。:Fyodorov出版社。
  3. PleshakovA.A。周囲の世界3.M 。:教育。
  1. 教育思想の祭典()。
  2. 科学と教育()。
  3. パブリッククラス()。
  1. 「私たちの周りの水」というトピックについて、簡単なテスト(4つの質問と3つの可能な回答)を行います。
  2. 少し実験してみてください。暖かい部屋のテーブルに非常に冷たい水を一杯入れてください。 何が起こるかを説明し、その理由を説明してください。
  3. *加熱、通常、冷却の状態で水分子の動きを描画します。 必要に応じて、図面にラベルを付けます。

私たちは、他の物質や体の組成において、それ自体が水に囲まれています。 固体、液体、気体のいずれでもかまいませんが、水は常に私たちの周りにあります。 なぜアスファルトが道路にひびを入れるのか、なぜガラスの瓶の水が寒さで破裂するのか、なぜ窓が寒い季節に曇るのか、なぜ飛行機が空に白い道を残すのか-このレッスンでは、これらすべてと他の「理由」に対する答えを探します。 加熱、冷却、凍結中に水の性質がどのように変化するか、地下の洞窟や奇妙な形がどのように形成されるか、温度計がどのように機能するかを学びます。

テーマ:無生物

レッスン:液体水の特性

純粋な形の水は、味、匂い、色がありませんが、ほとんどの物質をそれ自体で積極的に溶解し、それらの粒子と結合するため、そのようなことはほとんどありません。 また、水はさまざまな体に浸透する可能性があります(科学者は石の中でも水を発見しました)。

水道水をグラスに入れるときれいに見えます。 しかし実際には、これは多くの物質の溶液であり、その中にはガス(酸素、アルゴン、窒素、二酸化炭素)、空気中のさまざまな不純物、土壌からの溶解塩、水道管からの鉄、最小の未溶解ダスト粒子などがあります。

きれいなガラスに水道水を一滴垂らして蒸発させると、微妙な斑点が残ります。

川や小川の水、ほとんどの湖には、溶存塩などのさまざまな不純物が含まれています。 しかし、この水は新鮮なので、それらは少ないです。

水は陸と地下を流れ、小川、湖、川、海、海を満たし、地下の宮殿を作ります。

水は溶けやすい物質を通り抜け、地面の奥深くまで浸透して運び、岩の割れ目や割れ目を通って地下の洞窟を形成し、金庫室から滴り落ち、奇妙な彫刻を作ります。 何十億もの水滴が数百年にわたって蒸発し、水に溶解した物質(塩、石灰岩)が洞窟の丸天井に沈殿し、スタラクタイトと呼ばれる石のつららを形成します。

洞窟の床にある同様の地層は、スタラグマイトと呼ばれます。

そして、スタラクタイトとスタラグマイトが一緒に成長して石の柱を形成するとき、それはスタラグネートと呼ばれます。

川の氷の漂流を観察すると、固体(氷と雪)、液体(その下を流れる)、気体の状態(空気中に上昇する水の最小粒子で、水蒸気とも呼ばれます)の水が見えます。

水は同時に3つの状態すべてになります。空気と雲には常に水蒸気があり、水滴と氷の結晶で構成されています。

水蒸気は見えませんが、壁に水滴がすぐに現れる暖かい部屋に冷蔵庫で1時間冷やした水を一杯置いておくと簡単に検出できます。 ガラスの冷たい壁に触れると、空気に含まれる水蒸気が水滴に変わり、ガラスの表面に沈殿します。

図: 11.冷たいガラスの壁の凝縮()

同じ理由で、寒い季節には窓ガラスの内側が曇ってしまいます。 冷たい空気は暖かい空気ほど多くの水蒸気を含むことができないので、その一部は凝縮し、水滴に変わります。

空を飛んでいる飛行機の後ろの白い道も水の凝縮の結果です。

鏡を唇に持ってきて息を吐くと、その表面に最小の水滴が残ります。これは、呼吸するときに、人が空気とともに水蒸気を吸い込むことを証明しています。

加熱すると、水は「膨張」します。 これは簡単な実験で証明できます。ガラス管を水を入れたフラスコに降ろし、その中の水位を測定しました。 次に、フラスコを温水の入った容器に降ろし、水を加熱した後、チューブ内のレベルを再測定しました。これは、加熱すると水量が増加したため、著しく上昇しました。

図: 14.チューブ付きのフラスコ、番号1とダッシュは、初期水位を示します

図: 15.チューブ付きのフラスコ、番号2とダッシュは、加熱時の水位を示します

冷却されると、水は「圧縮」されます。 これは、同様の実験で証明できます。この場合、水量が減少したため、チューブ内の水位が最初のマークに対して低下した後、チューブ付きのフラスコを氷の入った容器に下げました。

図: 16.チューブ付きのフラスコ、番号3とダッシュは、冷却時の水位を示します

これは、水粒子、分子が加熱されると、より速く移動し、互いに衝突し、容器の壁から反発し、分子間の距離が増加し、したがって液体がより大きな体積を占めるために発生します。 水が冷却されると、その粒子の動きが遅くなり、分子間の距離が短くなり、液体に必要な量が少なくなります。

図: 17.常温の水分子

図: 18.加熱時の水分子

図: 19.冷却時の水分子

これらの特性は、水だけでなく、他の液体(アルコール、水銀、ガソリン、灯油)によっても所有されています。

液体のこの特性に関する知識は、アルコールまたは水銀を使用する温度計(温度計)の発明につながりました。

凍結すると水が膨張します。 これは、縁まで水を満たした容器をふたでゆるく覆い、冷凍庫に入れると証明できます。しばらくすると、形成された氷がふたを持ち上げて容器から出てきます。

この特性は、水道管を敷設するときに考慮されます。水道管は、水から形成された氷が凍結時に管を壊さないように絶縁する必要があります。

自然界では、凍った水は山を破壊する可能性があります。秋に岩の割れ目に水が溜まると、冬に凍り、それが形成された水よりも大きな体積を占める氷の圧力の下で、岩は割れて崩壊します。

道路の亀裂での水の凍結は、アスファルト舗装の破壊につながります。

木の幹のひだに似た長い尾根は、樹液が凍る圧力の下での木材の破損による傷です。 そのため、寒い冬には公園や森の中で木のパチパチという音が聞こえます。

  1. Vakhrushev A.A.、Danilov D.D. 私たちの周りの世界3.M 。:バラス。
  2. Dmitrieva N.Ya.、Kazakov A.N. 私たちの周りの世界3.M。:Fyodorov出版社。
  3. PleshakovA.A。周囲の世界3.M 。:教育。
  1. 教育思想の祭典()。
  2. 科学と教育()。
  3. パブリッククラス()。
  1. 「私たちの周りの水」というトピックについて、簡単なテスト(4つの質問と3つの可能な回答)を行います。
  2. 少し実験してみてください。暖かい部屋のテーブルに非常に冷たい水を一杯入れてください。 何が起こるかを説明し、その理由を説明してください。
  3. *加熱、通常、冷却の状態で水分子の動きを描画します。 必要に応じて、図面にラベルを付けます。