Разделы: Физика


И наконец, на морском берегу, разбивающем волны,
Платье сыреет всегда, а на солнце вися, оно сохнет.
Видеть, однако нельзя, как влага на нем оседает,
Да и не видно того, как она исчезает от зноя.
Значит, дробится вода на такие мельчайшие части,
Что недоступны они совершенно для нашего глаза.
Поэт Тит Лукреций Кар, поэма “ О природе вещей”
I век до нашей эры.

(Приложение. Слайд 2)

Интеграция предметов: физика биология

Цель урока:

  • Раскрыть основу научных положений изучаемой темы во взаимосвязи с природой и жизнедеятельностью человека;
  • Показать связь физики с биологией, литературой.

Задачи урока:

  • Ознакомление учащихся с элементами экспериментального исследования явления;
  • Раскрытие роли испарения в жизнедеятельности человека и в природе;
  • Активизация познавательной деятельности учащихся;

Ход урока

Учитель: На уроках природоведения вы изучали круговорот воды в природе .

Давайте вспомним (Слайд 3). С поверхности океанов, морей, рек и суши вода под действием солнечного тепла испаряется и поднимается вверх в виде невидимого пара. Так что называется испарением?

Ученики: переход вещества из жидкого состояния в газообразное. (Слайд 4)

Учитель: в воздухе водяной пар охлаждается , превращается в мельчайшие капельки воды. Что называется конденсацией?

Ученики: Переход вещества из парообразного состояния в жидкое. (Слайд 5).

Учитель: вытирая мокрой тряпкой школьную доску, доска быстро высыхает – вода превращается в пар. Точно так же после мятья высыхают полы, выстиранное белье, лужи на улице., скошенная трава. Каков же механизм испарения? Почему жидкости испаряются?

Молекулы жидкости непрерывно движутся с разными скоростями. Если какая-нибудь молекула, которая оказалась на поверхности жидкости имеет кинетическую энергию большую, чем потенциальная энергия взаимодействия с соседними молекулами, то она может преодолеть притяжение соседних молекул и вылететь из жидкости. Вылетевшие , в с поверхности из жидкости молекулы образуют над поверхностью пар. Пар – газообразное состояние вещества.


Жидкости испаряются постепенно: в первую очередь в пар переходят быстрые молекулы, у оставшихся молекул жидкости при соударении с другими молекулами меняется скорость. Некоторые молекулы приобретают при этом скорость достаточную для того, чтобы оказаться у поверхности и вылететь из жидкости.

На что идет затраченная энергия? Ответ почти очевидный– на преодоление силы притяжения, которая действует со стороны жидкости на вылетевшую молекулу. Каждая молекула взаимодействует с окружающими ее другими молекулами. Сила взаимодействия на малых расстояниях (r < r0 ) имеет характер отталкивания, а при больших (r > r0) – притяжения. В толще жидкости каждая молекула окружена другими такими же молекулами со всех сторон, и средняя результирующая сила равна нулю. Молекула, которая пытается покинуть поверхность жидкости и улететь в свободное пространство, притягивается к молекулам, расположенным на поверхности, и на них больше не действуют никакие силы притяжения других молекул. Поэтому , чтобы покинуть поверхность жидкости , молекула должна обладать большой кинетической энергий., поэтому покинуть поверхность жидкости могут не все молекулы, находящиеся на поверхности жидкости.

Жидкости могут испаряться при любой температуре. Наблюдения за природой подтверждает это. Например лужи, образовавшиеся после дождя, высыхают летом в жару, и осенью, когда уже холодно. Почему? Потому что при любой температуре в жидкости есть быстрые молекулы.


Зависит ли испарение от температуры жидкости и как?

Опыт № 1. На стекле две капли воды. Стекло подогревается снизу под одной из капель.

Учитель: почему подогреваемая капля испаряется быстрее?

Ученики: с увеличением температуры испарение жидкости увеличивается, так как выше чем температура , тем большее число молекул, способны покинуть жидкость (Слайд  6)

Опыт № 2. На доску кисточкой наносится мазки различных жидкостей: эфира, спирта, воды, масла.

Учитель: почему эфир испаряется быстрее?

Ученики: Силы взаимного притяжения между молекулами эфира меньше, чем между молекулами других жидкостей. (Слайд  7)

Опыт № 3. Пипеткой капаю эфир на стекло и на лист промокательной бумаги. Наблюдаем процесс испарения.

Учитель: почему с промокашки бумаги эфир испаряется быстрее?

Ученики: чем больше площадь поверхности жидкости, тем большее число молекул одновременно вылетают с ее поверхности в воздух.. (Слайд  8)

Учитель: одновременно с переходом молекул из жидкости в пар, происходит обратный процесс. Часть молекул , покинувших жидкость, снова в нее возвращаются. Если испарение происходит в закрытом сосуде, то число молекул вылетевших их жидкости, становится равным числу молекул пара, возвращающихся в жидкость. Поэтому масса жидкости в закрытом сосуде не изменяется, хотя жидкость продолжает испаряться. Если сосуд открыт, то объем жидкости со временем уменьшится.

iv>

Физический фокус: На чашах весов уравновешены стаканы с холодной и горячей водой. Почему весы быстро выходят из равновесия?

Опыт № 4. На две пластинки капнуть по капле спирта. Одну из капель обдувать веером.

Учитель: Почему капля, которую обмахивали веером высохла быстрее?

Ученики: Так веер создает потоки воздуха, то они уносят молекулы пара.

Учитель: сделаем вывод, от чего зависит скорость испарения жидкости. (Слайд  9)

В тетрадях зарисовывается схема – Слайд 10.

Испарение воды в природе

Учитель: Как вы думаете испаряются ли твердые тела?

Учащиеся: Испаряются не только жидкости , но и твердые тела. Испарение некоторых твердых тел обнаруживается по запаху. Например испарение нафталина, камфары. Испаряется и лед. Например: на морозе сохнет белье, которое из обледенелого становится сухим.

Опыт № 5. Испарение кристаллов йода. Если подогреть на спиртовке пробирку с небольшим количеством кристалликов йода на слабом пламени, то кристаллики начнут испаряться. Пары имеют густой фиолетовый цвет, поэтому их хорошо видно. При охлаждении из паров сразу образуются кристаллики йода.


Учитель: вернемся к жидкостям. (Слайд 11) Так как при испарении жидкость покидают самые быстрые молекулы, то и средняя скорость оставшихся молекул становится меньше. Следовательно, средняя кинетическая энергия молекул уменьшается. Это означает, что внутренняя энергия (И) испаряющейся жидкости уменьшается. Поэтому, если нет притока энергии к жидкости извне, испаряющаяся жидкость охлаждается.

Опыт № 6. Шарик термометра обворачиваем ваткой , смоченной в одеколоне.

Учитель: Почему столбик термометра опускается?

Ученики: Быстро испаряющаяся жидкость отнимает часть внутренней энергии от спирта термометра, в следствие чего температура понижается.

Учитель: Почему мы не замечаем значительного понижения температуры при испарении воды из стакана?

Ученики: Испарение происходит медленно, а вода постоянно получает некоторое количество теплоты от окружающей среды..

Учитель: Поглощение энергии при испарении жидкости можно наблюдать еще на одном опыте.

Опыт № 7. Опрокинутую колбу соединяют резиновой трубкой с жидкостным манометром. Сверху на колбу кладем лоскут ткани, которую смачиваем в спирте.

Учитель: почему в коленце манометра, присоединенного к в колбе, уровень жидкости повышается

Ученики: Испаряясь, спирт поглощает энергию из воздуха, воздух в колбе охлаждается, давление в колбе уменьшается, об этом можно судить по повышению уровня жидкости в колене манометра, присоединенного к колбе.

Учитель: Мы говорили, что может происходить и обратный процесс: переход молекул из пара в жидкость – конденсация. Конденсация пара сопровождается выделением энергия.

При конденсации:

>
Испарение воды в природе.

Конденсацией пара объясняется образование облаков (мельчайших капелек воды).

Таким образом, испарение и конденсация – это наиболее легко регулируемые способы изменения внутренней энергии вещества. Поэтому испарение и конденсация должны играть в жизнедеятельности человека и животных большую роль. Ребята, вы хорошо знаете, что когда жарко, человек потеет, и наоборот, выходя из воды, даже в жаркий день, вы чувствуете холод. Почему? (Ответы учащихся.)

Учитель: ребята, вы правы, когда жарко – человек потеет. Это хорошо. Для терморегуляции для организма человека важную роль играет потоотделение. Влага, содержащаяся в организме человека, во время жары через поры в эпителии выходят наружу. Потоотделение обеспечивает постоянство температуры тела человека. За счет испарения пота уменьшается внутренняя энергия тела, благодаря этому организм охлаждается. Получается, потея, мы спасаем себя от перегрева организма. Но испарение будет зависеть от окружающей среды, то есть от влажности окружающего воздуха. Нормальной считается влажность 40–60 %.


Когда температура среды имеет большую температуру, чем температура тела человека, то происходит усиленное потоотделение. Обильное выделение пота ведет к охлаждению организма, что помогает работать в условиях высокой температуры. Если влажность окружающего воздуха высока – более 70% , то жить и работать становится тяжело (влажные тропики, красильные цеха заводов). Если влажность меньше 40% при нормальной температуре воздуха, это приводит к усиленной потере влаги организмом, что ведет к его обезвоживанию(пустыни. Металлургические заводы).

Сообщения учащихся

  • Зеленый лист растений. Слайд  13

Улавливая лучи солнца, тонкая и нежная пластинка листа подвергается сильному нагреванию. Сованный с деревьев лист на солнце очень быстро высыхает, а листья на дереве свежие, сочные. Клетки листа всегда наполнены водой, поступающей по сосудам жилок, черешка веток, ствола, корня.

В листьях ели – 66,2% воды, а в листьях березы – 63,7%, а листьях салата – 94,3%. Вода из почвы, поступая в корень, непрерывно по тонким сосудам ствола поднимается вверх к листьям. В листьях вода не только наполняет клетки, и соединившись на свету с углекислым газом, входит в состав сахара, но и распыляясь в межклетниках, испаряется через устьица в воздух.

Испарение воды в солнечный день охлаждает листья. Приложите листок к щеке – вы почувствуете , что он холодит.


Листья испаряют воду в большом количестве. Так, береза испаряет 6 ведер, а дуб – 5 ведер воды в день.

Леса различных пород деревьев испаряют в течение лета с 1 га разное количество воды: еловый лес – 2240 т, буковый лес – 2070 т, дубовый лес – 1200 т, сосновый лес – 470 т. Испарение воды лесом оказывает большое влияние на климат. Над лесом скорее образуются облака. В лесу влажно и оттого в жаркие дни прохладно. Наиболее сильное испарение бывает в вернем ярусе леса, где листья больше нагреваются солнцем и продуваются ветром. Под пологом крон деревьев сумрачно, влажно и прохладно, поэтому и испарение у растений замедленное. В тропических лесах, где особенно влажно, тепло м темно, некоторые имеют оригинальные приспособления увеличивающие испарение..

У одних растений вода собирается каплями по кроям листьев, у других красный цвет листьев способствует большему нагреванию их. Бывает, что листья и стебель покрыты ростами, увеличивающими испаряющую поверхность.

  • “Роль процесса испарения у животных и птиц”

Известно, что верблюды могут не пить 2 недели. Верблюд почти не потеет даже в сорокоградусную жару. Его тело покрыто густой шерстью – шерсть спасает от перегрева и препятствует испарению влаги в организме. Верблюд никогда, даже в самый зной, не открывает рта: ведь со слизистой оболочки ротовой полости. Если открыт рот испаряется много воды.


стота дыхания верблюда очень мала – 8 раз в секунду. За счет этого меньше уходит воды с воздухом. Кроме того температура тела верблюда понижается ночью до 34градусов, а днем в жару повышено до 410С. Это очень важно для экономии воды. У верблюдов есть очень важное приспособление для сохранения воды впрок. Известно, из жира, когда он “ сгорает” в организме, получается много воды – 107 г из жира массой 100 г. Таким образом, из своих горбов верблюд может извлечь воду массой до 50 кг.

Для уравновешивания неизбежной потери воды за счет испарения многие животные всасывают ее через покровы тела в жидком или газообразном состоянии (амфибии, насекомые, клещи). В теплорегуляции птиц большую роль играют воздушные мешки. В жаркое время с поверхности воздушных мешков испаряется влага, что способствует охлаждению организма. В связи с этим вв жаркую погоду птицы открывают клюв.

Учитель: изучав тему “ Испарение” мы выяснили физическую природу явления испарения и конденсации, узнали какую большую роль испарение играет в жизнедеятельности человека , растений и животных, птиц.

Закрепление: качественные задачи и вопросы.

  1. При выходе из реки мы ощущаем холод? Почему? (С поверхности тела вода испаряется, и при этом температура тела уменьшается. Именно потому мы ощущаем холод.)
  2. Почему скошенная трава быстрее высыхает в ветреную погоду, чем в тихую? (В ветреную погоду процесс испарения происходит быстрее.)

  3. В тарелку и стакан налили воду одинаковой массы. Из какого сосуда она испарится быстрее? (Из тарелки так, как площадь поверхности воды больше.)
  4. Почему канистру с бензином нельзя отставлять открытой? (Бензин из канистры без крышки будет испаряться. Чтобы этого не происходило, необходимо канистру закрывать крышкой.)
  5. Когда белье открытой форточкой высыхает быстрее: при открытой или закрытой форточке? (Однозначно ответить на этот вопрос нельзя. Необходимо знать о влажности воздуха на улице. О разности температур на улице и в квартире. Только зная эти данные, можно ответить на вопрос.).
  6. В холодильниках камера для охлаждения используют быстро испаряющие жидкости – фреон, аммиак. Почему не используют воду? (Используют жидкости, которые быстро испаряются. Вода испаряется достаточно медленно.)

Домашнее задание группам учащихся:

  • Практические работы по теме “ Испарение”

Задание на дом, для учащихся увлеченных биологией

  1. Какая сторона листа испаряет большее количество воды? Чтобы ответить на этот вопрос, возьмите три свежесрезанных листа пеларгонии. Один поставьте в воду, налитую в пробирку, у второго листа смажьте вазелином верхнюю часть и также поставьте в пробирку с водой, а у третьего листа смажьте нижнюю строну и поставьте в третью пробирку с водой.
    Уровень воды в пробирках должен быть одинаковым, а сверху нужно налить немного растительного масла, чтобы вода не испарялась с поверхности. Поставьте пробирки на освещенное окно (поместите их, перед тем как заполнить водой, в баночку из-под майонеза и закрепите вертикально ватой.). Через 5–6 дней запишите ответ на вопрос , поставленный в начале задания. Это и будет вывод по проведенному опыту.
  2. Хорошо рассмотрите схематические рисунки результатов опытов и подготовьте рассказ и выводы по каждому опыту. Обратите внимание на то, что на схеме 3 отмечены стороны листа: н – нижняя, в – верхняя. Сделайте общий вывод по всем этим опытам, отметив значение изучаемого явления в жизни растения и в природе. (Рисунок 1).
  3. Поставьте один из опытов по рис .1.
  4. Проведите следующий опыт. В два прозрачных сосуда(модно в баночки из-под майонеза) налейте одинаковое количество воды, в один поместите побеги пеларгонии, бальзамина, колеуса (можно свежесорванны лист пеларгонии). Отметьте уровень воды (можно взвесить), налейте немного растительного масла (чтобы предохранить воду с поверхности ), поставьте один сосуд в теплое место (на освещенное окно), а другой – в холодное место(можно между рамами). Наблюдайте , что происходит, а через неделю оформите свои наблюдения в виде таблицы в тетрадях.

Дневник наблюдений за испарением воды растениями

Варианты опытов Высота воды в пробирке Высота испарившейся воды
В начале опыта В конце опыта
Опыт проведен в тепле
(+ 200С )
Опыт проведен на холоде (+2 – 0 0 С).

Выводы по опыту

Задачи на испарение, с биологическим содержанием.

Известно , что кукуруза испаряет в сутки 800 г воды, капуста – на 200 г больше, береза – в 80 раз больше, чем капуста, подсолнечник – столько же , сколько кукуруза, а – дуб – в 50 раз больше, чем капуста. Подсчитайте, сколько граммов воды испаряют за сутки капуста, береза, подсолнечник, кукуруза и дуб

Овес на площади 1 га за вегетационный период испаряет 2.277 760 л воды. Сколько образовалось за этот период сухого вещества растений, если известно, что на образование 1 г у овса затрачивается 597 г воды? Куда девалась остальная вода? Какое значение для растений она имела?

  • Логический практикум “ Испарение”

Задание на дом для учащихся, увлеченных физикой и математикой.

Существенные признаки понятия “ испарение”

  1. Все жидкости при любой температуре испаряются.
  2. При испарении жидкость охлаждается.
  3. Скорость испарения зависит от:
    1) температуры;
    2) рода жидкости;
    3) площади поверхности;
    4) скорости движения окружающего воздуха.

Проведите следующие опыты, ответьте на вопросы и определите, какой существенный признак понятия “ испарение” отражает данный ответ, присвоив им соответствующие номера: 1; 2; 3; – 1), 2), 3, 4).

Опыт № 1. Приготовьте в стакане насыщенный раствор соли в горячей воде и дайте постоять несколько дней. Стакан покроется снаружи и изнутри солью. Как соль попала снаружи стакана? Насыщенный раствор соли в горячей воде налейте в блюдце и дайте постоять. По мере испарения соль откладывается кольцами на блюдце. Почему? В каком случае испарение происходит быстрее, в стакане или на блюдце? Где в природе наблюдаются подобные явления?

1; 2; 3 – 1), 2), 3), 4).

Опыт № 2. При помощи термометра и мокрой тряпочки, проверить опытом, что скорость испарения жидкости с поверхности зависит:

а) температуры; б) от движения воздуха над испаряющейся жидкостью;

Объяснить наблюдаемое явление с молекулярной точки зрения.

1; 2; 3 – 1), 2), 3), 4).

Опыт № 3. В два широких сосуда налить поровну горячей воды одной и той же температуры. На поверхность воды одного из них поместить 3-4 капли масла. Проверить с помощью термометра, одинаковая ли будет температура воды в этих сосудах через некоторое время.

1; 2; 3 – 1), 2), 3), 4).

Опыт № 4. Если на холодную и нагретую металлическую пластинки поместить по 3-4 капли воды, то с какой из них вода испаряется быстрее? Объяснить, почему и проверить на опыте.

1; 2; 3 – 1), 2), 3), 4).

Опыт № 5. Имеются две пробирки (пузырьки из-под пенициллина) с одинаковым количеством воды. Одна обернута марлей, смоченная водой, вторая одеколоном. Проверить с помощью термометров, одинакова ли температура воды в обеих пробирках. Ответ объясните.

1; 2; 3 – 1), 2), 3), 4).

  • Фантастический проект. (Для желающих.)

Все-таки замечательная наша планета. Ее уникальное отличие от других планет – наличие сравнительно большого количества воды. Это ограничивает колебания температуры на планете в пределах, позволяющих существовать жизни на основе углерода (нам с вами). На Марсе если и есть вода, то крайне мало, чтобы она могла служить регулятором температуры. И атмосфера такая редкая и прозрачная. На Венере – плотнейшая атмосфера из СО2. Атмосферное давление в триста раз больше, чем на Земле. Планета-парник. Температура – около 350 0С и днем и ночью. Настоящая сковородка для нас. Там мало воды , она существует в виде пара в верхних слоях атмосферы и в очень малых количествах. А ведь можно подумать о преобразовании этой планеты. Давайте дерзать преобразование Венеры, пока в виде фантастического проекта!

Задание на дом:§ 16 № 1096–1100.

25.05.2011

Источник: xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai

Немного физики

Вода испаряется при любой температуре. В отличие от кипения, когда молекулы воды покидают общую массу жидкости из-за своей кинетической энергии, испарение происходит «добровольно». То есть, кинетическая энергия мала, но отрыв происходит из-за незначительного превышения. Чем меньше разница температур воды и окружающего воздуха, тем меньше молекул воды отправится в воздух. Конечно, объяснение на пальцах не всегда точно может показать, что именно творится с водой в такие периоды, но стоит отметить тот факт, что именно некоторые аспекты испарения помогают человеку жить проще.

Например, расчет поверхности жидкости, которая должна остыть, поможет прикинуть, сколько времени потребуется для того, чтобы вода остыла. Например, вода в чашке остынет медленнее, чем вода в тарелке. А все из-за того, что площадь больше. Ведь количество молекул, которые в среднем отрываются от общей массы воды, одинаково на единицу площади. Значит, чем больше площадь, тем больше молекул «вылетят» из воды и отберут вместе со средней кинетической энергией еще и температуру жидкости. Сложно? Что поделать, таково физическое описание процесса испарения. И в нем сокрыто немало секретов.

Параметры, испарение воды

Особенность испарения в том, что расчет поверхности может показать не только скорость остывания жидкости, но и то, насколько быстро напитается влагой что-то, расположенное  над влагой. Кроме того, есть также один важный момент. Расчет поверхности жидкости, которая испаряется в помещении, показывает, как скоро можно получить определенную влажность. И хотя конечный результат состоит из нескольких параметров, основной (скорость испарения), можно получить только лишь произведя расчет поверхности.

Что еще может повлиять на испарение воды? Конечно же, влажность воздуха. Расчет поверхности воды, разность температур и численное значение влажности. Все эти параметры, умноженные на определенный коэффициент, дадут тот самый результат, при котором комната наполнится нужным количеством влаги без особых усилий. Чем больше разница в параметрах, тем быстрее будет происходить испарение. Если же влажность в помещении приближена к 100%, то и ждать испарения не стоит: молекулам воды в насыщенном воздухе деваться просто некуда.

Какие бывают поверхности

Итак, перейдем к тому, что можно назвать расчет поверхности. Это поиск площади поверхности жидкости, которая в настоящий момент испаряется. А испаряются все жидкости без исключения. Для этого расчета используются классические планиметрические формулы из геометрии. Овалы, окружности, квадраты и прямоугольники. Учитывая , что емкости для жидкости могут иметь совершенно различный вид, стоит иметь в запасе достаточное количество формул для проведения математических вычислений.

Если знать площадь, то можно легко определить навскидку скорость и степень испарения. Поэтому для тех, кто уверен в пользе влажности в помещении, это очень важно. Пользуйтесь формулами, рассчитывайте площадь и создайте уникальный климат в своей квартире.

Источник: voday.ru

Научная теория позволяет не только понять, почему вещество может находиться в газообразном, жидком, и твердом состояниях, но и объяснить процесс перехода вещества из одного состояния в другое.

Испарение – это процесс, при котором жидкость постепенно переходит в воздух в форме пара или газа.

Все жидкости испаряются, но с разной скоростью.

Молекулы жидкости движутся беспорядочно.

На поверхности жидкости её молекулы движутся быстрее тех, что находятся внизу, и они могут улетать в воздух, преодолевая силы сцепления. Это и есть испарение.

Когда жидкость подогрета, испарение происходит быстрее – в теплой жидкости скорость движения молекул больше, больше молекул имеет шанс покинуть жидкость. Вылетевшая молекула принимает участие в беспорядочном тепловом движении газа. Беспорядочно двигаясь, она может навсегда удалиться от поверхности жидкости, находящийся в открытом сосуде, но может и вернуться снова в жидкость.

В закрытом сосуде испарение отсутствует, потому что пар быстро достигает точки насыщения, когда количество молекул, покидающих жидкость, равно количеству молекул вернувшихся в нее.

Если воздух над жидкостью движется, скорость испарения увеличивается, так как поток воздуха над сосудом уносит с собой образовавшиеся пары жидкости. Чем больше поверхность испаряющейся жидкости, тем быстрее происходит испарение. Вода в круглой сковородке испариться быстрее, чем в высоком кувшине.

При испарении жидкость покидают более быстрые молекулы, поэтому средняя кинетическая энергия молекул жидкости уменьшается. Это означает, что происходит понижение температуры жидкости. Смочив руку какой-нибудь быстро испаряющейся жидкостью (спирт, ацетон), можно почувствовать сильное охлаждение смоченного места. Охлаждение усилиться если на руку подуть.

Круговорот воды в природе

В сильную жару реки, пруды и озера мелеют, вода испаряется, то есть из жидкого состояния переходит в газообразное — превращается в невидимый пар. Содержание паров воды в воздухе называется влажностью воздуха. Она зависит от температуры. Так, воздух при температуре +20 градусов по Цельсию содержит в 4 раза больше воды, чем при 0 градусов по Цельсию. Тепло – вот причина этого явления. В течении дня, вода луж, прудов, озер, рек, морей, влага, содержащаяся в растениях нагревается Солнцем и испаряется причем тем скорее, чем сильнее нагрета. Можно заметить это, если две одинаковые тарелки наполнить разным количеством воды и одну из них выставить на солнцепек, а другую поместить в тень. Там где вода нагревается солнечными лучами, она будет испаряться заметно быстрее. Ускоряет испарение и ветер. Влажный лист бумаги на ветру высохнет быстрее, чем оставленный там, где воздух спокоен и неподвижен.

Испаряется вода быстрее и там, где суше окружающий воздух. В жаркие сухие дни человек потеет, но пот мало его беспокоит: он мгновенно высыхает. А когда стоит влажная жара, то от пота намокает даже одежда. Но если влага постоянно испаряется из морей, рек, озер, если она уходит из растений и исчезает в атмосфере, то почему же тогда Земля не высыхает?

Это не случается потому, что вода совершает постоянный круговорот. Испарившись, она поднимается вместе с нагретым воздухом, принимая форму мельчайших капелек.

Более 70% поверхности земного шара покрыто водами мирового океана. Но было время, когда морей не было вовсе. Ученые полагают, что около 3500 млн. лет назад наша Земля была очень горячей и ее окружали огромные клубы пара. Постепенно земля остывала, остывал и окружающий ее пар. Остывая, пар превращался в воду в атмосфере Земли и наполнял впадины в земной поверхности, образуя первые на земле моря.

Вода на Земле постоянно перемещается с одного места на другое:

1. С поверхности моря непрерывно улетучиваются крохотные частицы воды, невидимые невооруженным глазом. Они становятся частью окружающего нас воздуха в виде водяного пара.

2. Это процесс испарения. Вода превращается в водяной пар с поверхности водоемов практически в любую погоду. Но летом в жару, этот процесс идет значительно быстрее и интенсивнее.

3. Воздух, поднимаясь к верху становиться холоднее. Очутившись на большой высоте, водяной пар сгущается в крохотные капельки воды, которые зависают в воздухе в виде облаков.

4. Ветер переносит облака по небу.

5. Крохотные капельки, образующие облака, объединяются друг с другом – как именно это происходит, ученым пока неизвестно – и выпадают на землю в виде дождя.

6. Если воздух очень холодный, капельки в облаках замерзают и выпадают в виде снежинок.

7. На вершинах гор снег лежит круглый год. Оттуда по горным склонам стекают маленькие ручейки, подпитываемые тающим снегом.

8. Другие ручьи подпитываются дождевой водой. Все эти ручейки, ручьи со временем впадают в большие реки.

9. Реки стекают с гор и в конце концов впадают в море. Таким образом, вода, испарившаяся с поверхности нашей планеты, возвращается на нее.

Процесс испарения – это очень интересное физико-химическое явление, его интересно наблюдать и отмечать, как оно часто встречается в нашей жизни.

Я думаю, что наука еще не раз использует процесс испарения для пользы человека и нашей планеты.

Глава II «Практические опыты»

ОПЫТ № 1 «Зависимость скорости испарения от различных факторов»

1. Зависимость испарения от температуры

Оборудование:

▪ Спирт

▪ 2 стакана одного объема

▪ 2 блюдца разного диаметра

▪ 2 листа бумаги

▪ градусник для жидкостей

Ход опыта:

Нальем в два одинаковых стакана холодную и горячую воду. Отметим уровень воды в стаканах. Через 12 минут вода в горячем стакане испариться быстрее.

Вывод: Это происходит потому, что в подогретой жидкости молекулы увеличивают скорость под воздействием высокой температуры. Они толкают друг друга так сильно, что некоторые вырываются наружу и рассеиваются между молекулами воздуха в виде водяного пара.

2. Зависимость испарения от площади испаряемой поверхности, если температура жидкости одинакова.

Ход опыта:

Нальем горячую воду (для ускорения процесса опыта) в блюдца разного диаметра. Отметим уровень воды. Через 10 минут вода в большом блюдце испарилась быстрее (объем жидкости стал меньше).

Вывод: Чем больше поверхность испаряющийся жидкости, тем быстрее происходит испарение, так как количество испаряющихся молекул будет больше на большей площади.

3. Зависимость испарения от ветра.

Ход опыта:

Намочим два одинаковых листа бумаги водой. Один оставим высыхать на воздухе, а на другой с помощью фена направим струю холодного воздуха. Через 10 минут лист стал сухим, другой же оставался влажным еще часов.

Вывод: Если воздух над жидкостью движется, скорость испарения увеличивается, так как поток воздуха помогает молекулам жидкости оторваться от поверхности и перейти в парообразное состояние. Горячий воздух ускорит этот процесс.

4. Зависимость испарения от рода вещества.

Ход опыта:

Намочим два листа бумаги разными жидкостями: водой и спиртом. Через 3 минуты спирт с листа полностью испарился, лист, увлажненный водой, оставался сырым 20 минут.

Вывод: Процесс испарения веществ не одинаков. Это зависит от сил удерживающих молекулы этого вещества.

Скорость испарения можно изменять, зная факторы, влияющие на этот процесс!

ОПЫТ № 2 «Выделение вещества из раствора. Кристаллизация сахара».

Требуется:

▪ Чашка

▪ Стакан

▪ Горячая вода

▪ Сахар

▪ Чайная ложка

▪ Толстая хлопчатобумажная нить длиной 10 см.

▪ Скрепка

▪ Карандаш

Ход опыта:

1. Налить в чашку горячей воды и, помешивая ложечкой, добавлять сахар до тех пор, пока он не перестанет растворяться. Делать надо быстро, чтобы вода не успела остыть и растворила больше сахара.

2. Вылить раствор в стакан.

3. Привязать один конец к середине карандаша, а другой к скрепке.

4. Положить карандаш на стакан так, чтобы нить погрузилась в раствор, оставаясь натянутой.

5. Поставить стакан в холодное место и оставить его на день.

Результат: На нити образовались кристаллы сахара.

Вывод: Горячая вода помогла создать перенасыщенный раствор. Когда вода остыла, она не смогла удержать такое количество сахара, и его излишки образовали кристаллы. Когда перенасыщенный раствор остывает, часть растворенного вещества выделяется из растворителя (вода) в виде кристаллов. Вода является превосходным растворителем, но есть много растворов, в которых растворителем является спирт: духи, лаки, клеи. Достоинства этих продуктов (аромат духов, непроницаемость лаков, связующая способность клеев) связаны с тем, что спирт быстро испаряется, оставляя на поверхности растворенные вещества.

Испарение позволяет выделить вещества из раствора!

Заключение

Работая над темой испарение, я нашел ответы на свои вопросы. Я узнал, как происходит испарение, что скорость испарения веществ различна. Люди активно используют процесс испарения в своей жизни, применяют его в производстве различных механизмов и машин, используют в быту. В природе этот процесс происходит вне зависимости от деятельности человека и задача людей – не нарушать этот процесс. Для этого необходимо любить природу и любить нашу Землю! Опыты, которые я провел, были очень интересными, и я думаю, что можно провести еще много других опытов по этой теме. Сейчас, когда я смотрю «Дискавери» или читаю книги, я всегда обращаю внимание на испарение, происходящее в природе или в жизни человека, и я рад, что уже так много знаю о нем!

Источник: www.hintfox.com

1. Переход воды в газообразное состояние

Вода состоит из молекул, которые находятся в непрерывном движении.

Молекулы воды обычной температуры 

Рис. 1. Молекулы воды обычной температуры

2. Водяной пар 

Те из них, что оказываются близко к поверхности, оказываются в воздухе и перемешиваются с его частицами, превращаясь в водяной пар. Частицы воздуха и водяного пара так малы, что их невозможно увидеть невооруженным глазом. Водяной пар – это прозрачный бесцветный газ, невидимый, как и воздух.

Образование водяного пара при кипении 

Рис. 2. Образование водяного пара при кипении (Источник)

3. Испарение  

Испарение – переход воды из жидкого состояния в газообразное.

Испарение воды с поверхности водоема 

Рис. 3. Испарение воды с поверхности водоема (Источник)

Лед тоже испаряется, но значительно медленнее, чем вода в жидком состоянии. Например, если зимой вывесить мокрое белье на улицу, сначала оно покроется ледяной коркой, а потом высохнет.

Сушка мокрого белья зимой 

Рис. 4. Сушка мокрого белья зимой (Источник)

В каком бы состоянии вода не была, она постоянно испаряется с поверхности Земли.

4. Использование знаний об испарении 

Человек использует знания об испарении воды. Просушивают собранное зерно, заготовленные дрова, оштукатуренные стены, вымытую посуду, выстиранное белье.

Сушка зерна 

Рис. 5. Сушка зерна (Источник)

Сушка дров 

Рис. 6. Сушка дров (Источник)

Сушка оштукатуренных стен 

Рис. 7. Сушка оштукатуренных стен (Источник)

Сушка посуды 

Рис. 8. Сушка посуды (Источник)

Сушка белья 

Рис. 9. Сушка белья (Источник)

Мокрые волосы сушат электрическим феном.

Сушка волос феном 

Рис. 10. Сушка волос феном (Источник)

 

5. Зависимость скорости испарения от температуры

Интенсивность испарения зависит от температуры воды: чем выше температура, тем выше скорость движения молекул воды, а значит и испарения. Это доказывает простой опыт: если в 2 емкости налить одинаковое количество воды, а затем одну поставить в холодное место, а другую – в теплое, через некоторое время станет ясно, что вода в холодном месте испаряется медленнее, чем в теплом.

Мокрая дорога летом высохнет намного быстрее, чем осенью.

Мокрая дорога

Рис. 11. Мокрая дорога (Источник)

Скошенная трава в солнечный день высохнет быстрее, чем в пасмурный.

Скошенная трава 

Рис. 12. Скошенная трава (Источник)

Знание этого свойства помогает людям. Например, если подмокла старинная книга, её оставляют в специальной морозильной камере, чтобы высыхание шло медленно и страницы книги не повредились.

6. Зависимость скорости испарения от площади соприкосновения воды с воздухом

Испарение происходит в месте соприкосновения поверхности воды с воздухом, соответственно, чем больше площадь соприкосновения, тем быстрее происходит испарение. Доказать это можно с помощью несложного опыта: нужно налить одинаковое количество воды в 3 емкости с разной площадью соприкосновения налитой воды с воздухом (например, бутылка с узким горлышком, стеклянная банка и широкая тарелка). Через некоторое время мы увидим, что вода из тарелки испаряется быстрее всего, потому что площадь соприкосновения воды с воздухом наибольшая. Из банки немного медленнее, потому что площадь соприкосновения меньше. А из бутылки медленнее всего, потому что площадь соприкосновения воды с воздухом наименьшая.

Опыт по испарению воды из емкостей с различной площадью соприкосновения воды с воздухом 

Рис. 13. Опыт по испарению воды из емкостей с различной площадью соприкосновения воды с воздухом (Источник)

Поэтому фрукты, предназначенные для сушки, разрезают на тонкие ломтики – чтобы увеличить поверхность соприкосновения с воздухом и увеличить скорость испарения.

Сушка яблок 

Рис. 14. Сушка яблок (Источник)

 

7. Воздействие ветра 

Под воздействием ветра испарение идет быстрее, потому что молекулы воды активнее соединяются с молекулами воздуха. В ветреную погоду влажные поверхности высыхают быстрее, если держать руки под сушилкой, они высохнут быстрее.

Сушка рук под воздействием потока теплого воздуха 

Рис. 15. Сушка рук под воздействием потока теплого воздуха (Источник)

8. Нагревание, кипение и водяной пар

Наиболее активно испарение идет при нагревании. При 100г вода кипит и превращается в водяной пар. Молекулы водяного пара под воздействием высокой температуры двигаются очень быстро, ему необходим большой объем, поэтому у кипящего чайника «подпрыгивает» крышка.

Кипящий чайник 

Рис. 16. Кипящий чайник (Источник)

 

Источник: interneturok.ru

32.Испарение, испаряемость. Формирование. Испарение с различных поверхностей.

Испарение— процесс, при котором вода из жидкого или твердого со­стояния переходит в парообразное. Обратный переход пара в воду называ­ется конденсацией .При изучении процесса испарения различают следую­щие стадии: возгонка— процесс перехода воды из твердого состояния в парообразное, минуя жидкую фазу; сублимация— обратный процесс — переход влаги из парообразного состояния в твердое; транспирация— процесс испарения воды растительностью. Физической основой испарения с поверхности воды является процесс перехода молекул жидкости в атмосферу. Молекулы, обладая кинетичес­кой энергией, постоянно совершают колебательные движения. В пар пере­ходят те молекулы воды, которые имеют наибольшую скорость движения по сравнению с другими молекулами. Под испаряемостью понимается максимально возможное при данных метеорологических условиях испарение с данной испаряющей поверхности при неограниченной подаче воды к ней. Эта ве­личина дает представление о верхнем пределе испарения с суши, когда нет недостатка влаги в почве. При дефиците влаги испарение всегда меньше испаряемости. В каждом конкрет­ном месте поверхности суши главным фактором формирования процесса испарения является радиационный приток тепла, поскольку горизонталь­ный теплообмен в почве также фактически отсутствует. В океане, как из­вестно, существует развитая система меридиональных течений, которые переносят тепло из низких широт в высокие. Вследствие этого роль радиа­ционного притока тепла в формировании испарения с поверхности океана выражена значительно слабее. Испарение с поверхности соленой воды меньше, чем с пресной, так как при увеличении минерализации и прочих равных условиях значение испарения снижается. Испарение с поверхности снега и льда значительно меньше, чем с по­верхности воды. При формировании испарения большую роль играет плот­ность, а следовательно, и теплопроводность испаряющей поверхности. Вследствие меньшей теплопроводности и более низкой температуры по­верхности снежного покрова интенсивность испарения со снега при прочих равных условиях меньше, чем со льда. Испарение с почвы определяется теми же факторами, что и с водной поверхности. Однако наряду с дефицитом насыщения, скоростью ветра, температурой существенную роль играют и другие факторы. Это прежде всего влажность почвы, ее механический состав, глубина стояния уровня грунтовых вод и др. Еще более сложным процессом представляется испарение с раститель­ного покрова (транспирация). Большая часть суши в течение года покрыта разнообразной растительностью. Поэтому в суммарном испарении транс­пирация в этот период играет важную роль. Процесс транспирации, в отличие от перечисленных видов испарения, является процессом биологи­ческим.

Источник: StudFiles.net