Проектно-исследовательская деятельность. Испарение воды.

КОГДА ВОДА ИСПАРЯЕТСЯ БЫСТРО?

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение.

Глава 1. Вода на планете Земля.

1.1.Вода в нашей жизни.

1.2. Свойства воды.

Глава 2. Опытно – экспериментальная работа по определению факторов испарения воды.

2.1. Описание опытной работы по определению факторов испарения воды.

Заключение.

Список литературы.

ВВЕДЕНИЕ

Что мы знаем о свойствах воды? А как быть, когда вода становится проблемой в повседневной жизни города и его жителей? Ливневые дожди в нашем городе – настоящее стихийное бедствие. Потоки воды, покрывающие улицы нашего города стремительным потоком устремляются в нижележащие районы города, пытаясь как можно быстрей достичь русла реки Кубань. В этот момент жизнь в нашем городе замедляется.

Конечно, часть воды пропускает через себя ливневая система, часть достигает низкой части города. А как быть с огромными лужами в микрорайонах города и его дорогах? Какие свойства воды могут помочь разрешить данную проблему? В связи с этим нами выбрана тема «Когда вода испаряется быстро?».

Объектом исследования является вода и её свойства.

Предметом исследования является процесс испарения воды.

Цель исследования – выявить эффективные факторы испарения воды.

Задачи исследования:

1. Рассмотреть все свойства воды.

2. Выявить условия, при которых возможно испарение воды.

3. Проанализировать факторы, при которых происходит максимальное испарение воды.

Гипотеза исследования. Мы предполагаем, что максимальное испарение воды зависит от температуры воздуха и силы ветра.

Гипотезу мы проверяли экспериментированием, наблюдением и описанием.

Глава 1. Вода на планете Земля.

1.1.Вода в нашей жизни.

Вода на Земле есть повсюду и в разных состояниях. Океаны, моря, озера, реки, капли дождя и росы – всё это вода в жидком состоянии. Высокогорные ледники, ледяной покров полярных морей и Антарктиды, снег, град, иней – это вода в твердом состоянии. Водяной пар в воздухе – это вода в газообразном состоянии. Вода есть и в составе горных пород и минералов. Наличие воды – одно из необходимых условий существования жизни на Земле. Когда говорят, что без воды на Земле нет жизни, имеют в виду не только питьевую воду, но и воду как среду обитания живых организмов на Земле.

1.2.Свойства воды.

Вода – одно из самых распространенных веществ на нашей планете. Свойства воды удивительны. Это единственное в природе вещество, которое при нагревании от 0 до 4 градусов C сжимается, а затем вновь расширяется. Это очень важно для всех процессов, идущих на Земле.

При температуре 0º С вода переходит в твердое состояние – лед. Лёд имеет рыхлую структуру, поэтому он легче воды. Плотность льда меньше плотности воды. Вода постоянно испаряется и летом, и зимой. Что же такое испарение? Испарение воды - это переход воды из жидкого состояния в газообразное (водяной пар). Испарение происходит с поверхности воды, почвы, растительности, льда, снега и т.д. за счет энергии, получаемой Землей от Солнца. Испарение идет тем интенсивнее, чем больше разница между количеством пара, которое может содержаться в воздухе при данной температуре, и его фактическим содержанием в воздухе. Испарению способствует ветер.

Молекулы воды отрываются от поверхности воды, снега и льда и рассеиваются среди молекул газов в воздухе. При испарении вода переходит из жидкого состояния или твердого в газообразное состояние. Водяной пар, в зависимости от температуры окружающей среды, образует капли дождя или снежинки. Ледяные кристаллики в виде шестиугольника обрастают другими, и получаются снежинки самых затейливых рисунков.

Вода и живые организмы. Сколько времени человек может прожить без пищи? Около месяца. А без воды? Несколько дней. Почему же жизнь и вода так тесно связаны между собой? Потому, что вода - основное вещество, из которого состоят живые организмы. Например, тело медузы содержит 95% воды. Тело человека на 2/3 состоит из воды. Вы скажите: «А как же кости? Ведь они твердые, разве в них есть вода?» Да, есть. В костной ткани содержится 10-12% воды.

Значение воды для жизни организмов очень велико. Вода – прекрасный растворитель. В ней растворяются газы, жидкие и твердые вещества, как неорганические, так и органические (например, углеводы). Продукты обмена веществ растворяются в воде и выводятся из организма животного и человека.

Растения извлекают из почвы питательные вещества тоже в виде растворов. Ведь в почве всегда есть вода. Дожди и туманы, талый снег обогащают почву влагой сверху. Есть вода и в подпочвенных слоях. Её могут достать своими корнями деревья и некоторые кустарники. Это вода проникает в почву снизу. Люди тоже пользуются подпочвенной водой, устраивая колодцы и различные скважины.

Нам известно, что вода в реке пресная, а в море – горько-соленая. Если налить в стакан морскую и речную воду, то по внешнему виду их не отличишь, потому что все вещества там растворены, а растворы прозрачны.

В природной воде могут быть частицы, которые делают её мутной, непрозрачной. Мутная вода – это известь. В ней взвешены частицы глины, ила и других нерастворимых веществ. Мутная вода через некоторое время при отстаивании станет прозрачной. На дне сосуда образуется слой частиц, которые опустились вниз, потому что их плотность больше плотности воды. Растворенные вещества не осядут на дно.

Природная вода всегда раствор. Совершенно чистой воды никто никогда не может получить, как бы ни старался, потому, что в ней тут же что-нибудь растворяется – газы из воздуха, стекло и металл из стенок сосуда, в котором она находится. Известно, что в воде растворяется и серебро. Частички серебра губительны для бактерий, поэтому вода в серебряных сосудах может оставаться свежей очень долго. Минеральная вода для питья содержит в растворенном виде минеральные соли, а если она газированная, то содержит и растворенный углекислый газ.

В народе говорят: «Вода камень точит». Она может разрушить даже гранит, медленно растворяя некоторые составные его части. Вода проникает в мельчайшие трещинки скал и разрушает их, а ветер выдувает частички горной породы. Ручьи, реки и дождевая вода постоянно растворяют соли и другие вещества минералов и горных пород. Растворы солей попадают в моря и океаны. Поэтому вода в них горько-соленая.

Солнечные лучи, нагревая поверхность морей и океанов, превращают в пар только воду, а не соли. Молекулы воды при испарении попадают в воздух и образуют облака. Облака – это мельчайшие капельки пресной воды. Свойство воды быть растворителем имеет большое значение в природе. Это свойство использует человек. Вы сами можете рассказать друг другу о том, какие процессы происходят в природе благодаря тому, что вода является растворителем. Нельзя загрязнять природные водоемы, нарушая их состав, их жизнь. В последние годы загрязнение вод стало экологической проблемой. В энциклопедии мы узнали, что загрязнение может быть разным.

Следующее свойство воды это то, что она - хороший растворитель. Нерастворимые в воде вещества при размешивании образуют взвесь. Взвесь отстаивается, растворы не отстаиваются. Природные растворы солей образуют моря и океаны.

Рассмотрев свойства воды, мы остановимся на свойстве испарения воды и исследуем природу этого процесса.

Глава 2. Опытно – экспериментальная работа по определению факторов испарения воды.

2.1. Описание опытной работы по определению факторов испарения воды.

Так как цель нашей работы – исследовать условия испарения воды, мы спланировали серию экспериментов для подтверждения или отказа от своих гипотез. Для этого мы используем следующие способы проверки: экспериментирование, наблюдение, описание.

ОПЫТ № 1.

Гипотеза: испарение воды зависит от площади водной поверхности:

а) размера площади водной поверхности;

б) формы площади водной поверхности.

Описание опыта.

Для проведения опыта мы использовали стакан с площадью поверхности 66 кв.см , прямоугольную ванночку с площадью поверхности 806 кв. см и глубокую тарелку круглой формы, с площадью поверхности 84 кв. см. Опыт проводили при наличии горячего ветра в течении 10 минут над каждой ёмкостью.

Через 10 минут испарение в стакане с площадью поверхности 66 кв. см составило 10 мл, в прямоугольной ванночке с площадью поверхности 806 кв. см испарилось50 мл воды, а в глубокой тарелке круглой формы, с площадью поверхности 84 кв. см 10 мл.

Гипотеза эксперимента подтвердилась. В ёмкости с большой площадью поверхности испарение больше, чем в ёмкостях с более маленькой площадью поверхности. В ёмкостях с одинаковой формой испарение воды было одинаковым.

ОПЫТ № 2.

Гипотеза: испарение воды зависит от наличия или отсутствия ветра:

а) наличия ветра (тёплого, холодного, сильного или слабого);

б) отсутствия ветра.

Описание опыта.

Для проведения опыта мы использовали прямоугольную ванночку с площадью поверхности 806 кв. см. Первую ванночку мы оставляли в тёплом классе под действием фена 10 минут. Вторую ванночку мы выносили на улицу, где был очень сильный холодный ветер на 10 минут.

Результат: гипотеза подтвердилась. Под воздействием горячего ветра воды испарилось больше, чем под воздействием холодного ветра. В первой ванночке испарение составило 50 мл, а во второй 10 мл.

ОПЫТ № 3.

Гипотеза: испарение воды зависит от температуры воды.

Описание опыта.

Одинаковое количество воды мы наливали в две кастрюльки и ставили на огонь. Одну выключили раньше, а в другой воду довели до кипения. Там где вода закипела, воды испарилось больше, где вода не успела сильно нагреться – воды испарилось меньше.

Вывод: чем выше температура воды, тем испарение больше. Когда жидкость сильно подогрета, испарение происходит быстрей. Мы заметили, когда воздух над жидкостью стал двигаться, скорость испарения увеличилась. Мы убедились ещё раз, чем больше поверхность испаряющейся жидкости, тем быстрее происходит испарение. Вода в круглой сковородке испаряется быстрей, чем в высокой кастрюле кувшине.

ОПЫТ № 4.

Гипотеза: испарение воды зависит от наличия в составе воды соли:

а) высокой концентрации;

б) низкой концентрации.

Описание опыта.

В первую ванночку мы насыпали максимальное количество соли – 3 столовые ложки, во вторую ванночку мы насыпали 1 столовую ложку соли, а в третьей ванночке соли не было вообще. Далее все три ванночки находились под воздействием горячего ветра 10 минут.

Результат: гипотеза не подтвердилась. В солевых растворах вода испарялась медленней и в меньших количествах.

ОПЫТ № 5.

Гипотеза: способность испарения воды зависит от наличия высоты источника света.

Описание опыта.

В две ванночки мы налили по 500 мл воды комнатной температуры. Над ванночками установили две лампы. Одну на высоте 10 см, а другую на высоте 50 см. Через 5 часов мы произвели замер испарившейся воды.

Результат. Высота источника света не является важным, существенным фактором испарения воды.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведя запланированные эксперименты, мы пришли к выводу, существенными факторами испарения воды являются высокая температура, наличие ветра и размеры площади испарения. Остальные условия (форма площади поверхности испарения, высота источника света, наличие примесей) являются несущественными.

Классификация условий испарения воды

Получив данные результаты, мы предлагаем на имеющихся городских машинах – поливалках, установить большие фены, для ускорения процесса испарения воды с поверхности дорог и частично тротуаров в моменты прекращения дождя на улицах города. Проезжая по дорогам города, машины ускорят процесс испарения дождевой воды. Мы надеемся, этот способ поможет ускорить процесс освобождения дороги улиц города от огромных луж, заливающих наш город и мешающих передвижению транспортного потока и пешеходам.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Чудинова Е.В. Окружающий мир. Учебник–тетрадь для 2 класса – М: Вита Пресс, 2008.

2. Плешаков А.А. Природоведение. Учебник для 2 класса – М.: Просвещение, 2001.

3. Степанов В.Н. Природа мирового океана – М: Просвещение 1982.

4. Яроменко Н. Азбука природы. - Издательский дом «Ридерз дайджест» 1987.

5. Аксёнова Н. География. - Москва «Мир энциклопедий Аванта + Астрель».

ОПЫТ № 1.

Гипотеза: испарение воды зависит от площади водной поверхности:

а) размера площади водной поверхности;

б) формы площади водной поверхности.

Описание опыта.

Для проведения опыта мы использовали стакан с площадью поверхности 66 кв.см , прямоугольную ванночку с площадью поверхности 806 кв. см и глубокую тарелку круглой формы, с площадью поверхности 84 кв. см. Опыт проводили при наличии горячего ветра в течении 10 минут над каждой ёмкостью.

Через 10 минут испарение в стакане с площадью поверхности 66 кв. см составило 10 мл, в прямоугольной ванночке с площадью поверхности 806 кв. см испарилось50 мл воды, а в глубокой тарелке круглой формы, с площадью поверхности 84 кв. см 10 мл.

Гипотеза эксперимента подтвердилась. В ёмкости с большой площадью поверхности испарение больше, чем в ёмкостях с более маленькой площадью поверхности. В ёмкостях с одинаковой формой испарение воды было одинаковым.

ОПЫТ № 2.

Гипотеза: испарение воды зависит от наличия или отсутствия ветра:

а) наличия ветра (тёплого, холодного, сильного или слабого);

б) отсутствия ветра.

Описание опыта.

Для проведения опыта мы использовали прямоугольную ванночку с площадью поверхности 806 кв. см. Первую ванночку мы оставляли в тёплом классе под действием фена 10 минут. Вторую ванночку мы выносили на улицу, где был очень сильный холодный ветер на 10 минут.

Результат: гипотеза подтвердилась. Под воздействием горячего ветра воды испарилось больше, чем под воздействием холодного ветра. В первой ванночке испарение составило 50 мл, а во второй 10 мл.

ОПЫТ № 3.

Гипотеза: испарение воды зависит от температуры воды.

Описание опыта.

Одинаковое количество воды мы наливали в две кастрюльки и ставили на огонь. Одну выключили раньше, а в другой воду довели до кипения. Там где вода закипела, воды испарилось больше, где вода не успела сильно нагреться – воды испарилось меньше.

Вывод: чем выше температура воды, тем испарение больше. Когда жидкость сильно подогрета, испарение происходит быстрей. Мы заметили, когда воздух над жидкостью стал двигаться, скорость испарения увеличилась. Мы убедились ещё раз, чем больше поверхность испаряющейся жидкости, тем быстрее происходит испарение. Вода в круглой сковородке испаряется быстрей, чем в высокой кастрюле кувшине.

ОПЫТ № 4.

Гипотеза: испарение воды зависит от наличия в составе воды соли:

а) высокой концентрации;

б) низкой концентрации.

Описание опыта.

В первую ванночку мы насыпали максимальное количество соли – 3 столовые ложки, во вторую ванночку мы насыпали 1 столовую ложку соли, а в третьей ванночке соли не было вообще. Далее все три ванночки находились под воздействием горячего ветра 10 минут.

Результат: гипотеза не подтвердилась. В солевых растворах вода испарялась медленней и в меньших количествах.

ОПЫТ № 5.

Гипотеза: способность испарения воды зависит от наличия высоты источника света.

Описание опыта.

В две ванночки мы налили по 500 мл воды комнатной температуры. Над ванночками установили две лампы. Одну на высоте 10 см, а другую на высоте 50 см. Через 5 часов мы произвели замер испарившейся воды.

Результат. Высота источника света не является важным, существенным фактором испарения воды.

Когда вода испаряется быстро?

Набока Алексей

НОУ – СОШ «Развитие» 2класс

Г. Армавир

ОБЪЕКТОМ НАШЕГО ИССЛЕДОВАНИЯ ЯВЛЯЕТСЯ

И ЕЁ СВОЙСТВА.

Предметом исследования является процесс испарения воды.

Цель исследования – выявить эффективные факторы испарения воды.

Гипотеза исследования: мы предполагаем, что максимальное испарение воды

зависит от температуры воздуха, силы ветра и размера площади водной поверхности.

Задачи исследования:

1. Рассмотреть все свойства воды.

2. Выявить условия, при которых возможно испарение воды.

3. Проанализировать факторы, при которых происходит максимальное испарение воды.

4. Составить рекомендации по

использованию выявленных

факторов для улучшения ситуаций

в городах в моменты проливных

дождей.

.

Способы проверки

гипотезы:

экспериментирование,

наблюдение и описание

ОПЫТ № 1

Гипотеза: способность испарения воды зависит от площади водной поверхности и её формы.

Описание опыта.

Для проведения опыта мы использовали стакан с площадью поверхности 66 кв.см , прямоугольную ванночку с площадью поверхности 806 кв. см и глубокую тарелку круглой формы, с площадью поверхности 84 кв. см. Опыт проводили при наличии горячего ветра в течении 10 минут.

объекты

условия

экспериментальные: стакан с площадью поверхности 66 кв.см

горячий ветер,

10 минут

экспериментальные: прямоугольная ванночка с площадью поверхности 806 кв. см

предположение

горячий ветер,

10 минут

результат

в узком стакане воды испарится меньше

экспериментальные: глубокая тарелка круглой формы, с площадью поверхности 84 кв. см

испарение составило 10 мл

в прямоугольной ванночке с большой площадью поверхности воды испарится больше

горячий ветер,

10 минут

испарение составило 50 мл

в круглой тарелке испарение будет незначительным

испарение составило 10мл

Вывод. Через 10 минут испарение в стакане с площадью поверхности 66 кв.см испарение составило 10 мл, в прямоугольной ванночке с площадью поверхности 806 кв. см испарилось50мл воды, а в глубокой тарелке круглой формы, с площадью поверхности 84 кв. см 10мл.

Гипотеза эксперимента подтвердилась. В ёмкости с большой площадью поверхности испарение больше, чем в ёмкостях с более маленькой площадью поверхности. В ёмкостях с одинаковой формой испарение воды было одинаковым.

ОПЫТ № 2. Гипотеза: испарение воды зависит от наличия или отсутствия ветра: а) наличия ветра (тёплого, холодного, сильного или слабого); б) отсутствия ветра. Описание опыта. Для проведения опыта мы использовали прямоугольную ванночку с площадью поверхности 806 кв. см. Первую ванночку мы оставляли в тёплом классе под действием фена 10 минут. Вторую ванночку мы выносили на улицу, где был очень сильный холодный ветер на 10 минут.

ОПЫТ № 3

Гипотеза: способность испарения воды зависит от температуры воды.

Вывод: чем выше температура воды , тем больше испарение.

объекты

условия

500 мл воды

предположение

500 мл воды

60

результат

испарение будет незначительным

100

испарение меньше

испарение будет значительным

испарение больше

ОПЫТ № 4. Гипотеза: испарение воды зависит от наличия в составе воды соли: а) высокой концентрации; б) низкой концентрации. Описание опыта. В первую ванночку мы насыпали максимальное количество соли – 3 столовые ложки, во вторую ванночку мы насыпали 1 столовую ложку соли, а в третьей ванночке соли не было вообще. Далее все три ванночки находились под воздействием горячего ветра 10 минут.

Результат: гипотеза не подтвердилась. В солевых растворах вода испарялась медленней и в меньших количествах.

ОПЫТ № 5. Гипотеза: способность испарения воды зависит от наличия высоты источника света. Описание опыта. В две ванночки мы налили по 500 мл воды комнатной температуры. Над ванночками установили две лампы. Одну на высоте 10 см, а другую на высоте 50 см. Через 5 часов мы произвели замер испарившейся воды.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Проведя запланированные эксперименты, мы пришли к выводу, существенными факторами испарения воды являются высокая температура, наличие ветра и размеры площади испарения. Остальные условия (форма площади поверхности испарения, высота источника света, наличие примесей) являются несущественными.