Факторы, влияющие на испарение жидкости

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Южно-Степная СОШ»

Исследовательский проект

Какие факторы влияют

на испарение жидкости

Автор проекта:

Агинбаев Ильяс, обучающийся 7 класса

Наставник проекта:

Бондаренко Людмила Петровна,

учитель физики

2019 г.

Содержание

Аннотация наставника ………………………………………………….. 3

Введение ………………………………………………………………… 4

1. Теоретическая часть.

1. Определение понятия «Испарение» ………………………...…… 5

2. Испарение – как физическое явление ……………………………. 6

1. Практическая часть.

1. Экспериментальное определение факторов, влияющих на

скорость испарения жидкости…………………………………… 7

Заключение ……………………………………………………………… 9

Список литературы ……………………………………………………… 10

2

Аннотация наставника

Проект разработан в рамках программы по физике в 8 классе при изучении темы: Испарение. В проекте рассматриваются факторы, влияющие на испарение различных жидкостей.

Данный проект поможет учащимся научиться объяснять многие природные явления, поможет в изучении данной темы в школе, привлечёт большее внимание школьников к этому физическому процессу.

Тип проекта: исследовательский.

Проект направлен на формирование потребности у учащихся самостоятельного познания окружающего мира, способствует развитию творческих и коммуникативных способностей детей, учит получать информацию из разных источников (в том числе из сети Интернет), осмысливать её и применять в своей деятельности.

3

Введение

Я живу в мире, в котором многое для меня ещё остаётся загадкой. Но что может быть необычного в том, что меня окружает? И я решил присмотреться к тому, что происходит у нас в доме.

Вот, например, почему мокрое бельё быстрее высушить на ветру или вблизи нагревательного прибора? А на горячий чай или суп можно подуть, а то обожжёшься. Чтобы мокрые волосы быстрее высушить, можно воспользоваться феном. А такие жидкости как бензин, керосин или эфир, нельзя хранить в открытых ёмкостях, сосудах. Почему? «Испарение» - отвечают родители.

И я понял, что ничего не знаю о том, что же такое испарение, почему оно происходит и отчего зависит его скорость? Это и определило выбор моей темы: «Какие факторы, влияют на скорость испарения жидкости».

Я выдвинул гипотезу, что скорость испарения жидкости зависит от рода жидкости, площади поверхности жидкости, температуры и скорости движения окружающего воздуха.

Объектом исследования является процесс испарения жидкости.

В качестве предмета исследования выступают факторы, которые влияют на скорость испарения жидкости.

Целью данной работы является исследование зависимости скорости испарения жидкости от различных факторов и с помощью проведенных опытов сделать соответствующие выводы.

Для достижения поставленной цели поставлены следующие задачи:

1. Рассмотреть и систематизировать материал по теме;

2. Выяснить особенности и закономерности процесса испарения;

3. Проверить на практике опыты, описанные в учебной литературе и сделать соответствующие выводы.

В ходе работы мною использовались следующие методы:

• изучение и обобщение литературы;

• эксперимент, наблюдение

• анализ результатов исследовательской работы.

В качестве оборудования для проведения исследования я пользовался различными несложными приборами, такими как, стаканы, носовые платки, фен.

Практическая значимость работы состоит в том, что использование поставленных опытов на уроках природоведения, географии, биологии, физики, позволит рассмотреть вопрос об испарении более наглядно.

4

1. Теоретическая часть.

   1. Определение понятия «Испарение»

Наиболее интересный процесс, который протекает на нашей планете – процесс испарения воды. Ведь круговорот воды в природе представляет собой массу различных переходных состояний воды, которые плавно переходят одно в другое и в целом составляют замкнутый круг.
Вода имеет ключевое значение в создании и поддержании жизни на Земле, в химическом строении живых организмов, в формировании климата и погоды. Она является важнейшим веществом для всех живых существ на нашей планете.

Вода уникальна. Это единственное вещество, которое мы можем наблюдать в трёх агрегатных состояниях: твёрдом, жидком и газообразном.

Парообразование – это процесс перехода вещества из жидкого или твердого состояния в газообразное, происходящее путём вылета молекул из этого вещества.

Парообразование, происходящее с открытой поверхности вещества, при любой температуре называется испарением.

В данном исследовании я буду рассматривать такой вид парообразования как испарение.

Из повседневной жизни мы знаем, что, например, вода, духи, бензин и спирт, находясь в открытых сосудах, улетучиваются, то есть испаряются. Высыхают полы, покрашенные лаком или краской, сохнет выстиранное бельё, но как объяснить эти явления с научной точки зрения.

5

1.2 Испарение – как физическое явление

Мы знаем, что молекулы жидкости непрерывно движутся с разными скоростями. Если какая-нибудь достаточно «быстрая» молекула окажется у поверхности жидкости, то она может преодолеть притяжение соседних молекул и вылететь из жидкости. Вылетевшие с поверхности жидкости молекулы образуют над ней пар. У оставшихся молекул жидкости при соударениях меняются скорости. Некоторые из молекул приобретают при этом скорость, достаточную для того, чтобы, оказавшись у поверхности, вылететь из жидкости. Этот процесс продолжается, поэтому жидкость испаряется постепенно.

Скорость испарения жидкости зависит от:

• рода жидкости. Чем меньше притяжение между молекулами жидкости, тем интенсивнее происходит испарение;

• площади поверхности жидкости. Молекулы испаряются с поверхности жидкости и чем больше площадь поверхности жидкости, тем большее число молекул одновременно вылетает в воздух;

• температуры. Чем выше температура жидкости, тем большее число молекул имеет достаточную для вылета из жидкости кинетическую энергию, тем быстрее идёт испарение, например, лужи, после дождя высохнут быстрее в теплом солнечном месте, чем в тени;

• скорости движения окружающего воздуха. Если поток воздуха над сосудом с жидкостью уносит с собой образовавшиеся пары жидкости, то она испаряется быстрее, так как у молекулы пара уменьшается возможность вновь вернуться в жидкость. Теперь понятно, почему в ветреную погоду мокрое бельё сохнет быстрее.

6

Глава 2. Экспериментальное определение факторов, влияющих на скорость испарения жидкости

В ходе исследования мною использовались такие методы как наблюдение и опыты, которые проводились в домашних условиях.

C помощью опытов изучалось: влияние рода жидкости, температуры, площади испаряемой поверхности и движения окружающего воздуха на скорость испарения жидкости.

При проведении опытов мною использовалось оборудование, указанное в таблице 1.

Таблица 1

Оборудование, используемое в ходе исследования

Опыт №1 «Установление зависимости скорости испарения жидкости от рода жидкости».

Я взял три одинаковых блюдца.

С помощью шприца налил на поверхность первого блюдца 5мл жидкости для снятия лака, на второе – 5мл воды, на третье – 5мл растительного масла.

Через 1 час проверил, какая жидкость испарилась быстрее.

В первом блюдце жидкость для снятия лака испарилась быстро и полностью. Во втором блюдце испарение идет не слишком интенсивно и воды стало меньше. В третьем блюдце испарение протекает очень медленно, количество растительного масла почти не изменилось.

Вывод: скорость испарения зависит от рода вещества.

7

Опыт №2 «Установление зависимости скорости испарения жидкости от площади поверхности жидкости».

Я налил равное количество воды в стеклянный стакан и пластиковый контейнер.

Оставил сосуды на столе, не накрывая их крышкой.

Через 7 дней я сравнил уровень воды в сосудах.

В пластиковом контейнере вода испарилась полностью, в стеклянном стакане воды осталось на половину меньше.

Вывод: молекулы воды выходят только с поверхности, поэтому вода быстрее испаряется с большой поверхности, чем с маленькой. Теперь мне понятно, почему большие мелкие лужи высыхают быстрее, чем глубокие и узкие.

Опыт №3 «Установление зависимости скорости испарения жидкости от температуры».

Я налил в стаканы равное количество воды.

Отметил уровень воды в стаканах маркером.

Оставил один стакан возле теплого места (батареи), второй убрал в прохладное место.

Сравнил уровень воды в стаканах через 24 часа.

Воды в стакане, который стоял возле батареи, стало меньше.

Вывод: температура воды в стакане, который стоял возле батареи, стала выше. Чем выше температура воды, тем больше скорость молекул воды. Они чаще выскакивают с поверхности воды в воздух. Нагревание действительно ускоряет испарение.

Опыт №4 «Установление зависимости скорости испарения жидкости от скорости движения окружающего воздуха».

Я взял 2 носовых платка одинакового размера и из одинакового материала.

Намочил их водой.

Один носовой платок обдувал струёй холодного воздуха из электрического фена, другой оставил сохнуть естественным образом без обдува.

Носовой платок, который обдували, высох первым.

Вывод: обдув приводит к быстрой замене влажного воздуха вблизи носового платка сухим воздухом со стороны. Ветер укоряет испарение.

8

Заключение

В ходе проведения опытов я пришёл к следующим выводам:

1. При одинаковых условиях различные жидкости испаряются с разной скоростью.

2. Чем выше температура жидкости, тем быстрее она испаряется.

3. Испарение воды из пластикового контейнера, площадь поверхности которого больше, происходит быстрее, чем с поверхности стакана, площадь поверхности которого меньше.

4. При ветре вода испаряется быстрее, чем в безветрие.

Таким образом, я подтвердил свою гипотезу, что скорость испарения жидкости зависит от рода жидкости, площади поверхности жидкости, температуры и скорости движения окружающего воздуха.

Работая над темой своего исследования «Факторы, влияющие на испарение различных жидкостей», я нашёл 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.

Опыты, которые я провел, были очень интересными, и я думаю, что в дальнейшем эти знания мне помогут при изучении физики в следующем классе.

9

Литература

1. Википедия

2. Перышкин А.В., Физика 8 класс, М.:2017

3. Лукашик В.И. Иванова Е.В, Сборник задач по физике для 7, 8 и 9 классов, М.: 2010

4. Детская энциклопедия. Издание второе. Том 3. – Просвещение, 1965-1968

5. Лукьянова А. Тайны и секреты обыденных явлений. От велосипеда до космолёта. – Издательство «Интеллект-центр», 2010

6. Мустафаев Р.А. Физика. В помощь поступающим в вузы: Учеб. Пособие для слушателей подгот. отд. вузов /Р.А. Мустафаев, В.Г. Кривцов. – М.: Высшая школа, 1989

7. Мякишев Г. Я., Буховцев Б. Б., Сотский Н. Н. Физика. 10 класс. – Просвещение, 2008

8. Физика. Большой справочник для школьника /Ю.И. Дик, В.А. Ильин, Д.А. Исаев. – М.: Дрофа, 2007

Интернет источники:

1. https://ibrain.kz/fizika/isparenie

2. https://yunc.org

3. https://awesomeworld.ru/prirodnye-yavleniya/isparenie.html

10