Классы
Предметы

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.

Тема: Неживая природа

Урок: Свойства воды в газообразном состоянии

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)

 

9. Водяной пар в кипящем чайнике

Знание этого свойства водяного пара позволило людям сконструировать паровые двигатели.

Машина с паровым двигателем 

Рис. 17. Машина с паровым двигателем (Источник)

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

Печеное яблоко 

Рис. 18. Печеное яблоко (Источник)

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

Дровяная печь 

Рис. 19. Дровяная печь (Источник)

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.

Кипящий чайник 

Рис. 20. Кипящий чайник (Источник)

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

Опыт по конденсации водяного пара у носика чайника 

Рис. 21. Опыт по конденсации водяного пара у носика чайника (Источник)

 

Список рекомендованной литературы

  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.

 

Рекомендованные ссылки на ресурсы интернет

  1. Сайт учителя начальных классов (Источник).
  2. Школа цифрового века (Источник).

                                            

Рекомендованное домашнее задание

  1. Составьте короткий тест (4 вопроса с тремя вариантами ответа) на тему «Вода в газообразном состоянии».
  2. Проведите небольшой опыт: в одинаковые емкость налейте по полстакана холодной воды, поставьте одну емкость в холодное места, а другую теплое. Каждые 12 часов в течение 3 дней замеряйте уровень воды в каждой емкости. Опишите, что будет происходить, объясните, почему. Сравните результаты измерений.
  3. *Напишите сказку на тему «Облака».