04. Свойства воды в газообразном состоянии

Куда исчезает вода из луж? Почему из носика кипящего чайника вырывается белый пар? Почему в печи трещат дрова? На этом уроке мы ответим на эти и многие другие вопросы. Узнаем, как провести опыты по обнаружению водяного пара и скорости испарения. Выучим основные свойства воды в газообразном состоянии.

Вода состоит из моле́кул, которые находятся в непрерывном движении.

Те из них, что находятся близко к поверхности, оказываются в во́здухе и перемешиваются с его частицами, превращаясь в водяно́й пар. Частицы воздуха и водяного пара так малы, что их невозможно увидеть невооруженным глазом.

Водяной пар — это прозрачный бесцветный газ, невидимый, как и воздух.

Испаре́ние — процесс перехода воды из жидкого состояния в газообразное.

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

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

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

Мокрые волосы сушат электрическим феном.

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 ёмкости налить одинаковое количество воды, а затем одну поставить в холодное место, а другую — в тёплое, через некоторое время станет ясно, что вода в холодном месте испаряется медленнее, чем в тёплом.

Мокрая дорога ле́том высохнет намного быстрее, чем о́сенью.

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

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.

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 ёмкости 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.

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

Под воздействием ветра испарение идёт 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.

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

Знание этого свойства водяного пара позволило людям сконструировать паровые двигатели.

Часто, когда печётся яблоко, его кожура лопается — это яблочный сок, превращаясь в пар, разрывает кожуру.

Или можно услышать треск дров в печи — под воздействием высокой температуры вода в дровах превращается в водяной пар и разрывает древесину.

Как было сказано, водяной пар невидим. Так почему же мы видим пар, когда кипит чайник? В холодном воздухе разогретый водяной пар конденсируется — превращается в мельчайшие капельки воды, которые мы видим как белый пар. А невидимый водяной пар находится возле носика чайника на границе белого облачка пара.

Если поместить у носика кипящего чайника холодный металлический предмет, то очень скоро на нём появятся капельки осевшей воды. Этот опыт доказывает наличие водяного пара у носика чайника.

Полезные ссылки

1. Список рекомендованных учебников

2. Российская электронная школа. Окружающий мир, 3-й класс. Урок 7. Вода и её охрана

Проверьте себя

1. Что такое испарение?

2. Где в быту можно наблюдать воду в газообразном состоянии?

3. Проведите небольшой опыт: в одинаковые ёмкости налейте по полстакана холодной воды, поставьте одну ёмкость в холодное места, а другую — в тёплое. Каждые 12 часов в течение 3 дней замеряйте уровень воды в каждой ёмкости. Опишите, что будет происходить, объясните, почему. Сравните результаты измерений.

Список использованных источников:

Рис. 1–8, 10–15. Изображения используются согласно лицензии Shutterstock / FOTODOM

Рис. 9, 16 , 17. Иллюстрации / Иллюстратор Андреева А. С.