Научная работа по физике Удивительные свойства воды. Физика свойства воды
Удивительная и странная физика воды
«Нет ничего мягче и слабее воды, но все же нет ничего лучше для обработки твердых и крепких вещей».
Этот парадокс был сформулирован китайским мудрецом Лао-цзы в древнем тексте «Тао-Те-Кинг, или писание о нравственности». Действительно, способность воды омывать, успокаивать и питать контрастирует с неудержимой силой, примером этому является Ниагарский водопад, Большой каньон (он был высечен с течением веков рекой Колорадо) и цунами.
Точно так же парадоксально, что вода и крайне знакома – она составляет около двух третей нашего тела и покрывает три четверти планеты – и крайне загадочна. Хотя вам кажется, что вы ее отлично знаете, многие свойства воды вас очень удивят. А некоторые из них настолько странные, что до сих пор до конца не поняты наукой.
Гонка по нисходящей
Логично мыслящий человек предположит, что горячей воде понадобится больше времени, чтобы остудиться до температуры 0 градусов Цельсия и замерзнуть, чем холодной. Но странно то, что это не всегда правда. В 1963 году танзанийский учащийся по имени Эрасто Мпемба заметил, что в действительности горячая вода замерзает быстрее, чем холодная, когда две массы воды подвергаются воздействию одинаковых условий с температурой ниже нуля.
И никто не знает, почему.
Единственное допущение – это что эффект Мпембы появляется в результате процесса циркуляции тепла под названием конвекция. В контейнере теплая вода поднимается вверх, вытесняя холодную и создавая «утепленный верх». Ученые предполагают, что конвекция может каким-то образом ускорить процесс охлаждения, позволяя более теплой воде замерзать быстрее, чем холодной, несмотря на то, сколько ртутного столбика ей нужно преодолеть до точки замерзания.
Скользкая субстанция
Полтора века научных исследований так и не дали ответ, почему на льду можно упасть. Ученые единогласны в том, что тонкий слой жидкой воды на верху твердого льда становится причиной скользкости, а подвижность жидкости затрудняет движение, даже если лет тонкий. Но нет консенсуса относительного того, почему лед в отличие от большинства твердых веществ имеет такой слой.
Теоретики предполагают, что именно процесс скольжения, то есть контакт со льдом, заставляет таять его поверхность. Другие считают, что жидкий слой существует еще до того, как появляется скользящий предмет, и что он образуется благодаря внутреннему движению молекул поверхности.
Несомненно, вы ищете виновного, лежа на спине и кипя от злости, но, к сожалению, его еще предстоит найти.
Акванавт
На Земле кипящая вода создает тысячи крошечных пузырьков пара. В космосе же создается один гигантский колеблющийся пузырь.
Динамика жидкости столь сложна, что физики не могли предположить, что случится с кипящей водой при нулевой гравитации, пока в 1992 году не был проведен эксперимент на борту космического корабля. После этого физики решили, что упрощенный вид кипения в космосе, очевидно, связан с отсутствием конвекции и подъемной силы – оба этих явления образуются гравитацией. На Земле эти эффекты вызывают бурление, которое мы видим в чайнике.
Парящая жидкость
Когда капля воды падает на поверхность гораздо горячее ее точки кипения, она может гораздо дольше носиться по поверхности, чем вы ожидаете. Это эффект Лейденфроста, и он появляется из-за того, что когда нижний слой капли испаряется, газообразным молекулам воды в этом слое некуда деться, и их присутствие изолирует остаток капли и препятствует ее касанию горячей поверхности. Таким образом, капля существует несколько секунд до того, как полностью испариться.
Необыкновенная оболочка
Порой кажется, что вода отрицает законы физики, удерживаясь от распада, даже несмотря на попытки гравитации или даже давление тяжелых объектов разорвать ее.
Это сила поверхностного натяжения, свойство, которое делает внешний слой массы воды (и некоторых других жидкостей) вести себя, как гибкая оболочка. Поверхностное натяжение возникает из-за того, что молекулы воды слабо связаны друг с другом. Благодаря этому молекулы поверхности испытывают внутреннее усилие от молекул под ними. Вода останется целостной, пока разрывающая ее сила не превзойдет силу этих слабых связей и не прорвет поверхность.
Например, на фото выше скрепка для бумаги лежит на поверхности воды. Хотя металл плотнее воды и потому должен утонуть, поверхностное натяжение не позволяет скрепке прорвать поверхность воды.
Кипящий снег
Когда есть огромная разница температур между водой и внешним воздухом, происходит удивительный эффект – скажем, если вылить кастрюлю кипящей воды (100 градусов Цельсия) в воздух температурой минус 34 градуса Цельсия, то кипящая вода мгновенно превратиться в снег и разлетится.
Объяснение: крайне холодный воздух очень плотный, расстояние между его молекулами такое маленькое, что не остается достаточно места для переноса водяного пара. Кипящая вода, с одной стороны, очень активно испускает пар. Когда ее кидают в воздух, она распадается на капельки, из-за чего появляется еще больше пространства для распространения пара. Это представляет собой проблему. Испускается больше пара, чем может удержать воздух, и потому он распределяется, закрепляясь на микроскопических частицах в воздухе, как сода или кальций, и формирует кристаллы. Именно так и образуются снежинки.
Пустое пространство
Хотя твердое состояние почти любой субстанции плотнее, чем жидкое, так как атомы в твердых телах обычно плотно прилегают друг к другу, это не действует для Н2О. Когда вода замерзает, ее объем увеличивается на почти 8 процентов. Это странное свойство, позволяющее кубам льда и даже громадным айсбергам плавать.
Когда вода охлаждается до точки замерзания, существует меньше энергии, заставляющей молекулы скрепляться, и потому они могут формировать более прочные водородные связи со своими соседями и постепенно закрепляться. Этот же процесс заставляет все жидкости отвердевать. И, как и в других твердых телах, связи между молекулами льда действительно короче и прочнее, чем в жидкой воде; разница в том, что гексагональная структура кристаллов льда оставляет много пустого места, что делает лед в целом менее плотным, чем вода.
Избыток объема можно иногда увидеть в форме выступов на верху кубиков льда в вашей морозильной камере. Эти выступы состоят из избытка воды, выдавленной из кубика замораживающимся (и расширяющимся) льдом. В контейнере вода замерзает от боков и низа к центру и верху, и лед расширяется по направлению к центру.
Единственные в своем роде
Как говорится, нет двух одинаковых снежинок. В самом деле, за всю историю исследования снега каждая прекрасная структура была абсолютно уникальной. И вот почему: снежинка зарождается в форме простой гексагональной призмы. Во время падения она сталкивается с неповторяющимися условиями, меняющими их форму, включая разные температуры, уровни влажности и атмосферное давление. Этих переменных факторов достаточно для того, чтобы формирование кристаллов никогда не проходило дважды по одной схеме.
И что самое интересное относительно снежинок – это что все их шесть ответвлений вырастают абсолютно синхронно, создавая гексагональную симметрию, потому как каждое ответвление испытывает те же условия, что и все другие.
Откуда она?
Точное происхождение воды на нашей планете, покрывающей около 70 процентов поверхности, все еще остается загадкой для ученых. Они подозревают, что любая вода, накапливавшаяся на поверхности планеты во время ее формирования в течение 4,5 миллиардов лет, испарилась бы из-за интенсивного жара молодого Солнца. Это означает, что вода, которую мы сейчас имеем, должна была появиться позже.
Как? В течение периода под названием поздняя тяжелая бомбардировка, проходившего около 4 миллиардов лет назад, массивные объекты, возможно, из других систем падали на Землю и планеты Солнечной системы. Возможно, что такие объекты были наполнены водой, и эти столкновения могли доставить на нашу планету громадные объемы этого вещества.
Кометы – глыбы изо льда и камня с хвостами из испаряющегося льда, вращающиеся по длинным орбитам вокруг Солнца – вполне могут быть остатками того, что упало на планету. Однако есть проблема: удаленные исследования воды, испаряющейся с нескольких крупных комет, выявили, что они состоят из воды другого типа Н2О (содержат более тяжелый изотоп водорода), чем земная, потому такие кометы не могут быть источником всей нашей чудесной воды.
Источник: Lifeslittlemysteries
Чем уникальна вода? :: Класс!ная физика
Вода - самое необыкновенное вещество в мире.
Нет на Земле вещества более важного для нас, чем обыкновенная вода, и в то же время не существует другого такого же вещества, в свойствах которого было бы столько противоречий и аномалий, сколько в её свойствах. Молекулы воды обнаружены в межзвёздном пространстве. Вода входит в состав комет, большинства планет солнечной системы и их спутников.
Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода (Н2О).
Радиус молекул воды - 0,138 нм.
Вода – единственное вещество на Земле, которое существует в природе во всех трёх агрегатных состояниях : жидком, твёрдом и газообразном (вода, лед и водяной пар).
Чистая вода без примесей - это жидкость без запаха, вкуса и цвет с температурой кипения = + 100 С и температурой замерзания = 0 С.В пресной воде - в 1г воды содержится менее 1г соли, а в соленой - более 1г соли.Распространение воды на Земле: 95% - мировой океан2% - подземные воды2% - ледники0,02% - рекВодная оболочка Земли называется гидросферой.Тело человека почти на 63 – 68 % состоит из воды.Почти все биохимические реакции в каждой живой клетке – это реакции в водных растворах.
Вода имеет высокую теплоемкость (в 10 раз большую, чем железо, и в 3300 раз большую, чем воздух. Геофизики утверждают, что Земля давно бы остыла и превратилась безжизненный кусок камня, если бы не вода. Нагреваясь, она поглощает тепло, остывая, отдаёт его. Земная вода и поглощает, и возвращает очень много тепла, и тем самым “выравнивает” климат. В сочетании с высокой теплопроводностью это делает водную среду достаточно комфортной для обитания живых организмов. А от космического холода предохраняют Землю те молекулы воды, которые рассеяны в атмосфере – в облаках и в виде паров. Водяной пар создаёт мощный “парниковый эффект”, который задерживает до 60% теплового излучения нашей планеты, не даёт ей охлаждаться.
Т.к. вода имеет очень большую удельную теплоемкость, она является хорошим теплоносителем Вспомните, например, водяное отопление у вас дом или «отопление» Европы теплым течением Гольфстрим Медленное повышение температуры воды при нагревании и соответственно выделение значительных количеств теплоты при охлаждении смягчают колебания температуры вблизи больших водоемов.
Бывает ли «скользкая» вода?Да, свойства воды меняются в зависимости от растворенных в ней веществ. Ученые обнаружили, что если растворить в воде ничтожное количество определенного растворимого полимера, то вода приобретает удивительные свойства, за которые этот раствор и получил название «скользкой» воды. Такая вода течет по трубам почти втрое быстрее обычной. Струя такой воды из шланга бьет в два с половиной раза дальше. Тела движутся в ней гораздо быстрее.
Вода практически несжимаема. Это позволяет многим беспозвоночным животным использовать заполненные водой полости тела в качестве внутренней опоры организма при передвижении (т.н. гидростатический скелет).
Вода остается жидкостью при нагревании до + 100оС. Для обитателей водной среды это также важно. Диапазон температур на планете (средняя + 7оС) практически не достигает верхней границы точки кипения воды.
Очень тщательно очищенная и освобожденная от газов вода приобретает совершенно необычные свойства: ее можно перегреть на десятки градусов выше точки кипения —она не закипит, ее можно очень сильно переохладить — она не замерзнет!
Благодаря высокой теплоте парообразованияживые организмы (не только животные, но и растения) получили возможность избавляться от избытков тепла в организме, испаряя воду с поверхности тел. В отличие от других способов теплообмена живых организмов с окружающей средой (излучения, конвекции, теплопередачи) испарение позволяет охлаждать тело даже в том случае, когда температура окружающей среды выше, чем температура тела.
Говорят, что вода мокрая. Это выражение подразумевает, что вода может смачивать другие тела. Но, большинство жидкостей «мокрее» воды! Водой не намочишь воск, металлы, жирные поверхности ( в отличии от , например, керосина). В настоящее время химики создали много специальных смачивателей, чтобы сделать воду «мокрее».
Высокая сила поверхностного натяжения у воды обуславливает способность воды подниматься по тонким капиллярам (что очень важно и для водного баланса почвы, и для транспорта по сосудам растений), а также возможность использования поверхностной пленки воды для передвижения.
Некоторые животные могут передвигаются по поверхности пленки (например, водомерка) и прикрепляться к поверхностной пленке в воде (личинки некоторых мух ).
В Коста-Рике, в Центральной Америке, обитает ящерица, умеющая бегать по воде. Спасаясь от хищников, маленькая ящерка поднимается на задние лапки и бежит, не тонет, по водной поверхности. Конечно, поверхностное натяжение воды даже и маленькую ящерку не удержит. Выручает ее большая скорость.
Уникальные свойства воды, очень важные для живых организмов, проявляются в своеобразном, почти исключительном поведении воды вблизи точки замерзания.
Максимальная плотность воды проявляется при to = + 4oC. С понижением температуры плотность большинства веществ возрастает, а объем уменьшается. Та же закономерность присуща и воде, если ее постепенно охлаждать... но до температуры + 4oС. В интервале температур от 0 до +4 °С вода при охлаждении расширяется, а при нагревании сжимается. При +4 °С вода имеет наибольшую плотность, равную 1000 кг/м3. При более низкой и более высокой температуре плотность воды несколько меньше. Благодаря этому осенью и зимой в глубоких водоемах конвекция происходит своеобразно. В результате в водоемах зимой более охлажденная вода, как менее плотная, поднимается вверх, а вблизи дна сохраняется температура + 4oC. Эта особенность воды позволяет водным организмам хорошо переносить зиму. А вот, если бы лед имел плотность большую, чем вода, т.е. лед был бы тяжелее воды, он опускался бы на дно, и водоем промерзал бы полностью. Но лед плавает на поверхности воды !
Вода, несмотря на все её аномальные свойства, является эталоном для измерения темпкратуры, массы ( веса), количества тепла, высоты. Шведский физик Андерс Цельсий, член Стокгольмской академии наук, создал в 1742 году стоградусную шкалу термометра, которой в настоящее время пользуются почти повсеместно. Точка кипения воды обозначена - 100 , а точка таяния льда - 0. При разработке метрической системы установленной по декрету французского революционного правительства в 1793 году взамен различных старинных мер, вода была использована для создания основной меры массы (веса) – килограмма и грамма:1 грамм - это вес 1 куб. см (милилитра) чистой воды при температуре её наибольшей плотности – + 4 С. Следовательно, 1 килограмм – это вес 1 литра воды. Вода используется и для измерения количества тепла.Одна калория – это количество тепла, нужное для нагревания 1 грамма воды с 14, 5 до 15,50 С.Все высоты и глубины на земном шаре отсчитываются от уровня моря.
Вода – это важный источник энергоресурсов.
Вода - это вещество, которое создало нашу планету, и наша жизнь без нее невозможна!
Есть еще вопросы по физике? - Отвечаем!
Вернуться к списку вопросов
Кто? Что? Где? Как? Куда? Когда? Какой?
Почему? Каково? Сколько? "Да" или "нет"?
Устали? - Отдыхаем!
Вверх
class-fizika.ru
Исследовательская работа по физике «Удивительное вещество - вода»
Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение
Амурская средняя общеобразовательная школа
Исследовательская работа по физике
«Удивительное вещество - вода»
Работу выполнила:
Ученица МКОУ Амурская СОШ
Мелентьева Анастасия Викторовна
8 класса,
Руководитель: учитель физики
Селина Людмила Вячеславовна.
2013 год
Содержание:
Введение…………………………………………………………………………. | 4 |
1. Физические свойства воды и её аномалии…………………………………. | 5 |
2. Опытные исследования физических свойств воды………………………… | 9 |
2.1. Превращения воды………………………………………………………… | 9 |
2.1.1. Расширение и сжатие воды……………………………………….. | 9 |
2.1.2. Вода исчезает………………………………………………………. | 9 |
| 10 |
| 10 |
| 11 |
| 11 |
| 12 |
2.2. Давление воды……………………………………………………………… | 12 |
2.2.1. Как движется вода? ............................................................................. | 12 |
2.2.2. Самый простой фонтан……………………………………………. | 13 |
2.3. Поверхностное натяжение воды, капиллярность, смачивание…………… | 13 |
2.3.1. Плавающая иголка ……………………………………………… | 13 |
2.3.2. Удерживаем воду ………………………………………………… | 14 |
2.3.3. Кувшинка………………………………………………………….. | 14 |
2.3.4. Вода и мыло…………………………………………………………
2.4.1. Извержение вулкана……………………………………………… | 15 16 16 |
2.4.2.Тонет или не тонет………………………………………………… | 16 |
2.4.3.Три этажа…………………………………………………………… | 17 |
2.4.4.Яйцо в соленой воде……………………………………………… | 17 |
2.4.5.Ныряющий изюм…………………………………………………… | 18 |
| 18 |
Вывод…………………………………………………………………………. | 19 |
Используемая литература…………………………………………………… | 20 |
Введение
Я слышу и забываю,
Я вижу и запоминаю,
Я делаю и постигаю
Китайская мудрость
Цель проекта: провести опытные исследования физических свойств воды
Задачи проекта:
1. Используя различные информационные источники, расширить свои теоретические знания о физических свойствах воды и ее аномалиях.
2.Провести опытную проверку изученных свойств.
3. На основе знаний физики объяснить большинство явлений и процессов, связанных с водой.
4. Представить результат в доступной привлекательной форме
Чтобы как можно лучше познакомиться с таким обычным для всех веществом как вода, раскрыть сущность этого вещества, значимость её физических свойств - я решила провести опыты, связанные с её свойствами.
- Физические свойства воды и её аномалии
Мы все привыкли воспринимать воду как должное, забывая, что это уникальный элемент, без которого не было бы жизни на нашей планете. Мало кто задумывается над удивительными свойствами воды, и это, пожалуй, понятно – ведь вода повсюду окружает нас, она очень обычна на нашей планете. Ну, а обычное никогда не кажется удивительным. Однако сама обыденность необычна. Ведь никакое другое вещество не встречается на Земле в таких количествах, да еще одновременно в трех состояниях: твердом, жидком и газообразном. Каждый день мы используем воду для повседневных нужд и не задумываемся о том, как мало мы в действительности знаем о ней. Используя воду ежедневно для приготовления пищи, бытовых, сельскохозяйственных и технических целей, мы не задумываемся о ее роли в нашей жизни. Сколько тайн и загадок таит в себе такое близкое и знакомое понятие – вода?
Вода обладает многими интересными свойствами, резко отличающими ее от всех других жидкостей. И если бы вода вела себя «как положено», то Земля стала бы просто неузнаваемой. Для воды, будто законы не писаны! Но, благодаря ее капризам, не могла бы родиться и развиваться жизнь.
Вода – это прозрачная жидкость без запаха, цвета, вкуса. Вода текуча. Легко меняет форму, трудно сжимается, сохраняет свой объем. Все тела при нагревании расширяются, при охлаждении сжимаются. Все, кроме воды. При температуре от 0 до + 4 °С вода при охлаждении расширяется, при нагревании сжимается. При + 4 °С вода имеет наибольшую плотность, равную 1000 кг/м3. При более низкой и более высокой температуре плотность воды несколько меньше. Благодаря этому осенью и зимой в глубоких водоемах конвекция происходит своеобразно. Вода, охлаждаясь сверху, опускается вниз, на дно, только до тех пор, пока ее температура не снизится до +4 °С. Тогда в стоячем водоеме устанавливается распределение температуры, изображенное на рисунке №1.
Рисунок № 1
Благодаря этому под слоем льда, покрывающим водоем сверху, живут в воде рыбы и другие обитатели водоемов.
Чтобы нагреть 1 г воды на 1 °С, ей необходимо отдать в 5, 10, 30 раз большее количество теплоты, чем 1 г любого другого вещества, т. е. вода имеет очень большую удельную теплоемкость, равную 4200 Дж/(кг•°С). Вследствие этого вода является хорошим теплоносителем. Большая удельная теплоемкость воды определяет климат планеты. Вода нагревается значительно медленнее суши, забирая большое количество солнечного тепла. Полученное тепло она сохраняет дольше, чем воздух и земля, выполняя при этом терморегулирующую функцию. На этом свойстве воды основан и принцип обогрева жилых помещений при движении горячей воды по батареям отопительной системы.
Бросьте твердый кусочек свинца в жидкий свинец, и он потонет, так как он плотнее жидкого, как и подавляющее большинство других веществ. А вода? Твердая вода — лед — имеет плотность всего 900 кг/м3, поэтому льдины спокойно плывут по поверхности реки. Расширение воды при отвердевании вызывает разрушение горных пород. Затекая днем в трещины скал, вода ночью замерзает и отделяет куски породы.
В одном стакане находится лед при 0 °С, а в другом — такое же количество «ледяной» воды. Разница между ними по запасу внутренней энергии так же велика, как между водой при 0°С. и 80°С. Переход из твердого состояния в жидкое сопровождается у воды необыкновенно большим поглощением теплоты — 330 кДж/кг! Из распространенных металлов только алюминий превосходит воду по величине удельной теплоты плавления. Большое количество теплоты, которое нужно отнять у воды при ее замерзании, объясняет тот факт, что во время снегопада обычно становится теплее, а во время весеннего ледохода у реки сравнительно прохладно. Вода переходит из твердого в жидкое состояние и наоборот (тает и замерзает) при одной и той же температуре 0°С.
Вода требует громадного количества теплоты для своего испарения. Вот почему там, где много воды, даже под палящими лучами солнца бывает не очень жарко. Испаряя некоторое количество воды через поры кожи, организм человека имеет возможность поддерживать определенную температуру тела. Удельная теплота парообразования воды равна 2300 000 Дж/кг. Если бы удельная теплота парообразования воды была раз в десять меньше (например, как у жидкого азота или керосина), то один за другим высыхали бы мелкие водоемы, дождь испарялся бы зачастую еще в воздухе, а леса и луга вскоре превратились бы в пустыню. Температура кипения воды +100°С, хотя и тут вода проявляет интереснейшие свойства: это правило соблюдается только при нормальном давлении ( которое составляет 760 мм рт. ст.), при понижении давления уменьшается и температура кипения воды (например, на высоте 2900 м над уровнем моря, где атмосферное давление составляет 525 мм рт. ст., точка кипения воды составляет 90°С.)
Вода – поразительная жидкость – у нее есть другая аномалия. Из всех жидкостей, кроме ртути, у воды самое большое поверхностное натяжение.
Все системы стремятся уменьшить свою энергию. Точно так же сила поверхностного натяжения стремится сократить до минимума площадь поверхности жидкости. Из всех геометрических форм шар обладает при данном объеме наименьшей поверхностью. Так что собственная форма жидкости – шар. Большое количество жидкости не может сохранить шарообразную форму: она изменяется под действием силы тяжести. Если устранить действие силы тяжести, то под действием молекулярных сил жидкость примет форму шара.
Роль поверхностного натяжения в жизни очень разнообразна. Например, существуют целые виды мелких насекомых и паукообразных, передвигающихся за счет поверхностного натяжения. Наиболее известны водомерки, которые опираются на воду кончиками лапок. Сама же лапка покрыта водоотталкивающим налетом. Поверхностный слой воды прогибается под давлением лапки, но за счет силы поверхностного натяжения водомерка остается на поверхности.
В обычных сосудах вода принимает горизонтальную поверхность. Однако и здесь требуется поправка. Приглядитесь внимательнее, и вы заметите, что у краев поверхность жидкости приподнята и образует вогнутую форму. Это – тоже следствие поверхностного натяжения. Молекулы жидкости взаимодействуют между собой и с молекулами сосуда. В зависимости от того, какая из этих сил больше будет наблюдаться, явление смачивания (вогнутая поверхность) или не смачивания (выпуклая форма). Благодаря капиллярным явлениям влага поднимается, и растения имеют возможность питаться.
Вода – лучший растворитель. Свойства и строение воды во многом определяют различные особенности растворов. Вода нужна для нашего организма как растворитель питательных веществ, и как переносчик их, и как среда, в которой протекают различные процессы, связанные с нашей жизнедеятельностью. Нельзя забывать, что в истории нашей планеты вода имеет исключительное значение. Пожалуй, никакое другое вещество не может сравниться с водой по своему влиянию на ход тех величайших изменений, которые претерпела Земля за многие сотни миллионов лет своего существования. Там, где есть жизнь, всегда есть вода. Жизнь без воды невозможна.
«Вода! У тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя не опишешь, тобой наслаждаешься, не понимая, что ты такое. Ты не просто необходима для жизни, ты и есть жизнь... Ты — величайшее в мире богатство...».
Антуан де Сент-Экзюпери
Огромное значение воды и важность проблем, связанных с ее загрязнением ни у кого не вызывает сомнений. Запасы пресной воды ограничены. Берегите себя. Берегите воду. Берегите нашу планету!
Аномалии воды — отклонения от нормальных свойств тел — до конца не выяснены и сегодня, но главная причина их известна: строение молекул воды. Атомы водорода присоединяются к атому кислорода не симметрично с боков, а тяготеют к одной стороне. Изучение воды продолжается.
2. Опытные исследования физических свойств воды
2.1. Превращения воды
2.1.1. Расширение и сжатие воды
Рисунок № 2
Опыт показал, что при нагревании вода расширяется, при охлаждении сжимается.
2.1.2. Вода исчезает
Рисунок № 3
Опыт показал, что вода превращается в водяной пар.
2.1.3. Вода возвращается в жидкость
Рисунок № 4
Опыт показал, что водяной пар при соприкосновении с холодной крышкой снова превращается в жидкость – конденсируется.
2.1.4.Аномальные явления воды
Рисунок №5
Опыт показал, что при замерзании вода расширяется.
2.1.5. Только ли тепло может растопить лед?
Рисунок № 6
Опыт показал, что не только тепло может растопить лед, но и когда нитку на льду присыпать поваренной солью, образуется охлаждающая смесь, и нитка примерзает к льдинке.
2.1.6. Бумажная кастрюля
Рисунок № 7
Опыт показал, что удельная теплоёмкость и удельная теплота парообразования у воды велики, поэтому не происходит возгорание бумаги.
2.1.7. Несгораемый платок
Рисунок № 8
Опыт показал, что удельная теплота парообразования воды велика. И количество теплоты, выделившееся при сгорании спирта не достаточно для полного превращения воды в пар. Платок сохраняется.
2.2.Давление воды.
2.2.1. Как движется вода?
Рисунок № 9
Опыт показал, что вода создаёт давление, чем больше высота столба жидкости, тем больше давление воды.
2.2.2. Самый простой фонтан
Рисунок № 10
Под действием давления воды, струя воды устремилась вверх. Чем выше уровень воронки, тем сильнее бьёт фонтан.
2.3.Поверхностное натяжение воды, капиллярность, смачивание.
2.3.1. Плавающая иголка
Рисунок № 11
Этот опыт – пример проявления поверхностного натяжения воды. Молекулы на поверхности воды, не имея над собой других молекул, связаны друг с другом значительно крепче и образуют пленку, способную выдержать вес легкого тела.
2.3.2. Кувшинка
Рисунок № 12
Опыт показал, что вода смачивает бумагу, а также в силу капиллярности проникает в самые маленькие пустые пространства между волокнами бумаги и заполняет их. Бумага набухает, сгибы на ней распрямляются, и цветок распускается
2.3.3. Удерживаем воду
Рисунок № 13
Платок хорошо смачивается водой. Вода заполняет пространства между волокнами ткани и благодаря поверхностному натяжению создаёт непроходимый барьер для воды.
2.3.4. Вода и мыло
Рисунок № 14
Рисунок № 15
Опыты показали, что силу поверхностного натяжения можно уменьшить с помощью мыла.
2.4. Плавание тел
2.4.1. Извержение вулкана
Рисунок № 16
Опыт показал, что горячая вода менее плотная, чем холодная, она легче и поднимается вверх в окружающей холодной воде. Как только вода остынет, она смешается с остальной водой.
2.4.2. Тонет или не тонет
Рисунок № 17
Опыт показал, что плавучесть тела зависит не только от плотности, но и от формы тела. Пластилиновая лодочка вытесняет воду не только своим телом, но и своими пустотами. Это приводит к тому, что средняя плотность тела оказывается меньше плотности воды.
2.4.3. Три этажа
Рисунок № 18
Опыт показал, что вещества, менее плотные, чем вода, плавают на ее поверхности
2.4.4. Яйцо в соленой воде
Рисунок № 19
Яйцо плотнее, чем вода, поэтому оно тонет. Но солёная вода плотнее пресной, поэтому яйцо всплывает. В последнем случае яйцо расположилось под пресной водой, но на поверхности солёной.
2.4.5. Ныряющий изюм
Рисунок № 20
При взаимодействии уксуса с пищевой содой образуется углекислый газ. Пузырьки газа прилипают к изюминам, и по закону Архимеда всплывают вверх.
2.5. Экологический опыт
Рисунок № 21
Опыт показал, что вода загрязняется в результате деятельности человека.
Человек постой, оглянись! Загрязняя воду, мы в первую очередь наносим вред себе, берегите себя и воду!
Вывод
Работая над этим проектом, я углубила свои знания о физических свойствах воды, повторила изученный ранее материал, получила навыки экспериментальной работы.
Опыт за опытом я совершала фантастическое путешествие в мир науки, на каждом новом шагу знакомилась с новыми свойствами и аномалиями этого вещества.
Я снова и снова убеждалась, что вода это самое обычное и самое загадочное вещество на планете. Многие её загадки, до сих пор не разгаданы, например не понятно, что происходит с водой в магнитном поле. Так же неизвестно куда же уходят ежедневно 30 тысяч тонн солёной воды в воронку, расположенную на дне Адриатического моря! Учёные даже окрашивали воду близ воронки, а потом искали место её выхода в море или на суше, но, увы так и не нашли…
Нашим потомкам придётся разгадывать множество загадочных явлений воды.
Вперед, исследователи!
Используемая литература:
1. Я.И. Перельман. Занимательная физика. Издательство АСТ. Москва. 2005
2. М.Н. Алексеева. Физика – юным. Теплота. Электричество. Книга для внеклассного чтения. 7 класс. Москва «Просвещение» 1980
3. Том Тит. Научные забавы. Интересные опыты, самоделки, развлечения. Издательский Дом Мещерякова. Москва. 2007
4. Л.А. Горев. Занимательные опыты по физике в 6-7 классах средней школы. Москва «Просвещение» 1985
5. А.В. Перышкин. Физика. 7 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. Москва. Дрофа. 2010
6. Использовался материал с сайта: Фестиваль «Открытый урок 2006/2007», урок-конференция «Вода, вода – кругом вода».
7. Большая книга экспериментов для школьников. Под редакцией Антонеллы Мейями; перевод с итальянского Э.И. Мотылевой. Москва. «РОСМЭН». 2006
nsportal.ru
Научная работа по физике Удивительные свойства воды
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДЫ И ЕЁ АНОМАЛИИ
Мы все привыкли воспринимать воду как должное, забывая, что это уникальный элемент, без которого не было бы жизни на нашей планете. Мало кто задумывается над удивительными свойствами воды, и это, пожалуй, понятно – ведь вода повсюду окружает нас, она очень обычна на нашей планете. Ну, а обычное никогда не кажется удивительным. Однако сама обыденность необычна. Ведь никакое другое вещество не встречается на Земле в таких количествах, да еще одновременно в трех состояниях: твердом, жидком и газообразном. Каждый день мы используем воду для повседневных нужд и не задумываемся о том, как мало мы в действительности знаем о ней. Используя воду ежедневно для приготовления пищи, бытовых, сельскохозяйственных и технических целей, мы не задумываемся о ее роли в нашей жизни. Сколько тайн и загадок таит в себе такое близкое и знакомое понятие – вода?
Вода обладает многими интересными свойствами, резко отличающими ее от всех других жидкостей. И если бы вода вела себя «как положено», то Земля стала бы просто неузнаваемой. Для воды, будто законы не писаны! Но, благодаря ее капризам, не могла бы родиться и развиваться жизнь.
Физические свойства воды
Состояние (ст.усл.): жидкость
Плотность: 0,9982 г/куб.см
Динамическая вязкость (ст.усл.): 0,00101 Па•с (при 20°C)
Кинематическая вязкость (ст.усл.): 0,01012 кв.см/с (при 20°C)
Термические свойства воды:
Температура плавления: 0°C
Температура кипения: 99,974°C
Тройная точка: 0,01 °C, 611,73 Па
Критическая точка: 374°C, 22,064 MПа
Молярная теплоёмкость(ст.усл.): 75,37 Дж/(моль•К)
Теплопроводность(ст.усл.): 0,56 Вт/(м•K)
Агрегатные состояния воды:
При атмосферном давлении вода замерзает (превращается в лёд) при температуре в 0°C и кипит (превращается в водяной пар) при температуре 100°C.
При снижении давления температура плавления воды медленно растёт, а температура кипения - падает.
При давлении в 611,73 Па (около 0,006 атм) температура кипения и плавления совпадает и становится равной 0,01°C. Такое давление и температура называются тройной точкой воды.
При более низком давлении вода не может находиться в жидком состоянии, и лёд превращается непосредственно в пар. Температура возгонки льда падает со снижением давления.
При росте давления температура кипения воды растёт, плотность водяного пара в точке кипения тоже растёт, а жидкой воды - падает.
При температуре 374°C (647 K) и давлении 22,064 МПа (218 атм) вода проходит критическую точку. В этой точке плотность и другие свойства жидкой и газообразной воды совпадают.
При более высоком давлении нет разницы между жидкой водой и водяным паром, следовательно, нет и кипения или испарения.
Так же возможны метастабильные состояния - пересыщенный пар, перегретая жидкость, переохлаждённая жидкость. Эти состояния могут существовать длительное время, однако они неустойчивы и при соприкосновении с более устойчивой фазой происходит переход. Например, нетрудно получить переохлаждённую жидкость, охладив чистую воду в чистом сосуде ниже 0°C, однако при появлении центра кристаллизации жидкая вода быстро превращается в лёд.
Вода обладает рядом необычных особенностей:
При таянии льда, его плотность увеличивается (с 0,9 до 1 г/куб.см). Почти у всех остальных веществ при плавлении плотность уменьшается.
При нагревании от 0°C до 4°C (точнее 3,98°C), вода сжимается. Благодаря этому могут жить рыбы в замерзающих водоёмах: когда температура падает ниже 4°C, более холодная вода, как менее плотная остаётся на поверхности и замерзает, а под льдом сохраняется положительная температура.
Высокая температура и удельная теплота плавления (0°C и 333,55 кДж/кг), температура кипения (100°C) и удельная теплота парообразования (2250 КДж/кг), по сравнению с соединениями водорода с похожим молекулярным весом.
Высокая теплоёмкость жидкой воды.
Высокая вязкость.
Высокое поверхностное натяжение.
Отрицательный электрический потенциал поверхности воды.
Все эти особенности связаны с наличием водородных связей. Из-за большой разности электроотрицательностей атомов водорода и кислорода электронные облака сильно смещены в сторону кислорода. По причине этого, а также того, что ион водорода не имеет внутренних электронных слоев и обладает малыми размерами, он может проникать в электронную оболочку отрицательно поляризованного атома соседней молекулы. Благодаря этому, каждый атом кислорода притягивается к атомам водорода других молекул и наоборот. Каждая молекула воды может участвовать максимум в четырёх водородных связях: 2 атома водорода - каждый в одной, а атом кислорода - в двух; в таком состоянии молекулы находятся в кристалле льда. При таянии льда часть связей рвётся, что позволяет уложить молекулы воды плотнее; при нагревании воды связи продолжают рваться, и плотность её растёт, но при температуре выше 4°С этот эффект становится слабее, чем тепловое расширение. При испарении рвутся все оставшиеся связи. Разрыв связей требует много энергии, отсюда высокая температура и удельная теплота плавления и кипения и высокая теплоёмкость. Вязкость воды обусловлена тем, что водородные связи мешают молекулам воды двигаться с разными скоростями.
По сходным причинам вода является хорошим растворителем полярных веществ. Каждая молекула растворяемого вещества окружается молекулами воды, причём положительно заряженные участки молекулы растворяемого вещества притягивают атомы кислорода, а отрицательно заряженные - атомы водорода. Поскольку молекула воды мала по размерам, много молекул воды могут окружить каждую молекулу растворяемого вещества.
Это свойство воды используется живыми существами. В живой клетке и в межклеточном пространстве вступают во взаимодействие растворы различных веществ в воде. Вода необходима для жизни всех без исключения одноклеточных и многоклеточных живых существ на Земле.
Чистая (не содержащая примесей) вода - хороший изолятор. При нормальных условиях вода слабо диссоциирована и концентрация протонов (точнее, ионов гидроксония h4O+) и гидроксильных ионов HO - составляет 0,1 мкмоль/л. Но поскольку вода - хороший растворитель, в ней практически всегда растворены те или иные соли, то есть в воде присутствуют положительные и отрицательные ионы. Благодаря этому вода проводит электричество. По электропроводности воды можно определить её чистоту.
Вода имеет показатель преломления n=1,33 в оптическом диапазоне. Однако она сильно поглощает инфракрасное излучение, и поэтому водяной пар является основным естественным парниковым газом, отвечающим более чем за 60% парникового эффекта. Благодаря большому дипольному моменту молекул, вода также поглощает микроволновое излучение, на чём основан принцип действия микроволновой печи.
«Вода! У тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя не опишешь, тобой наслаждаешься, не понимая, что ты такое. Ты не просто необходима для жизни, ты и есть жизнь... Ты — величайшее в мире богатство...».
Антуан де Сент-Экзюпери
Огромное значение воды и важность проблем, связанных с ее загрязнением ни у кого не вызывает сомнений. Запасы пресной воды ограничены. Берегите себя. Берегите воду. Берегите нашу планету!
Аномалии воды — отклонения от нормальных свойств тел — до конца не выяснены и сегодня, но главная причина их известна: строение молекул воды. Атомы водорода присоединяются к атому кислорода не симметрично с боков, а тяготеют к одной стороне. Изучение воды продолжается.
Целебные свойства воды
Вода - самое распространенное на нашей планете и самое загадочное вещество. Она существует в самых разных состояниях, обладая множеством жизненно важных свойств. Она способна вести себя в организме и как эликсир жизни, и как ее враг.
Таким образом, качество воды исключительно важно для жизни живого организма, качество воды определяет качество здоровья человека, в связи с чем невозможно переоценить роль воды в нашей жизни. Все физиологические процессы, происходящие в организме, в той или иной степени связаны с водой. Без нее невозможно пищеварение, синтез необходимых веществ в клетках организма, выделение большинства вредных продуктов обмена.
Суточная потребность человека в воде определяется из расчета 40 мл на 1 кг веса, то есть 2,5-2,8 л. В среднем с питанием и питьем мы потребляем 1,5-2 л (учитывая воду во фруктах и овощах). Вода, выделяющаяся в результате внутренних процессов, составляет около 400 мл. Общее количество воды, необходимое для жизнедеятельности - 2 -2,5 л в сутки.
Вода – как вещество, без которого совершенно невозможно представить живую природу, обладает целым рядом целебных свойств. У народов всех стран существуют сказания о чудодейственных свойствах воды: о «живой» и «мертвой» воде, омолаживающей воде горных источников, целительных силах морской воды.
Известный целитель XIX века Себастьян Кнейп из Баварии написал книгу «Мое водолечение», в которой он изложил 35-летний опыт применения воды в излечении многих болезней.
Научные исследования, которые проводятся и в наше время, дают объяснение многим целебным свойствам воды. Несколько слов о том, какая вода обладает целебными свойствами и какими.
1.1.1 Морская вода
Поскольку в морской воде растворено много примесей: калий и магний, марганец и мышьяк, определенное количество драгоценных металлов, а также радий и уран и многие другие компоненты, то во время купания все эти вещества благотворно влияют на организм человека, действуя на нервные окончания через поры в коже.
Имеют значение и температура морской воды, ее плотность, сила удара волны, осуществляющей своеобразный массаж тела. Поэтому любые передвижения в воде: игра в мяч, плавание или ныряние хорошо тренируют мышцы, сердце и легкие. К тому же купание в морской воде способствует закаливанию организма человека, повышению его сопротивляемости простудным заболеваниям.
Драгомирецкий Ю.А. в своей книге «Акватерапия – целебные свойства воды» описывает более 200 различных гидротерапевтических и очистительных процедур, помогающих сохранить и укрепить здоровье с помощью морской воды.
Можно принимать морские ванны или обтираться морской водой. Такие процедуры можно делать не только летом, но и зимой. Они способствуют лечению бронхитов, подагр, радикулитов, нервной и сердечно-сосудистой систем, ожирения, болезни желудка, печени, почек и мочевого пузыря.
Купание в морской воде при температуре не ниже 17 градусов может стать превосходной возможностью для начала занятий по закаливанию организма.
После курса лечения (10-12 ванн) восстанавливается сон, уменьшаются боли в суставах и мышцах, прекращаются головные боли. Если болит горло, то купание в ванной можно дополнить полосканием горла стаканом «морской воды», добавив в него 3-5 капель йода.
1.1.2 Серебряная вода
Современное изучение целебных свойств серебряной («волшебной») воды началось в конце XIX века, когда всемирно известный врач Бенье Креде доложил о хороших результатах лечения септической инфекции ионами серебра. Эффект уничтожения бактерий препаратами серебра чрезвычайно велик. Серебро - микроэлемент, необходимый для нормальной деятельности желез внутренней секреции, мозга, печени и костной ткани.
Способ обеззараживания воды электролитическим серебром был разработан известным ученым, академиком Украинской АН Л.А. Кульским еще в 1930 году. Он описал целебные свойства серебряной воды и методы ее использования в медицинской практике. Ученый доказал, что серебро в концентрации 0,1 — 0,2 мг/л подавляет и обеззараживает в течение часа микроорганизмы, вызывающие острые кишечные инфекции: возбудителей дизентерии, сальмонеллеза и энтеропатогенную кишечную палочку. Сейчас этот метод применяют в США, Франции, Чехии, Германии и других странах.
Врачи рекомендуют использовать серебряную воду для профилактики гриппа, ОРЗ, заболеваний желудочно-кишечного тракта, стоматитов, инфекционных заболеваний уха, горла, носа, цистита, воспаления глаз, трофических язвах, а также обработки ран и ожогов. Она дает хороший эффект при лечении бруцеллеза, бронхиальной астмы и ревматоидного артрита.
Самое интересное, что при употреблении серебра можно не бояться его передозировки. Этот металл абсолютно безвреден для печени и почек. Единственное, что отмечают медики у больных при повышенных концентрациях серебра в организме - это некоторое «посмугление» кожи, которая приобретает временами черноморский загар. При этом установлено, что этот феномен совершенно безвреден для человека и не оказывает токсического воздействия на организм.
1.1.3 Талая вода
Целебные свойства талой воды были замечены еще в глубокой древности. Ученые ведут постоянные наблюдения над свойствами талой воды. Московский ученый Драгомирецкий Ю.А. в своей книге «Акватерапия – целебные свойства воды» приводит такие сведения: «Замечено, что талая вода является сильным биостимулятором. Семена растений, замоченные в талой, а не в водопроводной воде, дают лучшие всходы. А если талую воду использовать для полива растений, то урожай будет вдвое большим, чем при использовании обычной воды». У сердечно-сосудистых больных в результате приема талой воды значительно снижается количество холестерина в крови и улучшается обмен веществ. К тому же талая вода - эффективное средство против патологической тучности. Она полезна также для спортсменов, особенно перенесших травмы, поскольку сокращает время для вхождения в форму.
Снеговая вода может иметь иногда преимущества перед талой водой, приготовленной изо льда. Такая вода содержит особенно мелкодисперсные примеси - мельчайшие пузырьки газов, она лишена солей и поэтому быстрее всасывается в организм.
У талой воды есть еще одно прекрасное свойство: она обладает значительной внутренней энергией. Как показывают исследования, колебания равновеликих молекул в ней совершаются на одной и той же волне, а не идут на самопогашение, как при ситуации разновеликих молекул. Получается так, что вместе с потреблением талой воды, мы потребляем ощутимую энергетическую поддержку.
Магнитная вода
Попытки применить магнит в лечебных целях уходят в седую старину. Древние врачеватели прикладывали магнитные бруски или пластинки к телу больного. Первые сведения о влиянии магнитных полей на биологические свойства воды были получены еще в 18 веке в ходе опытов, проведенных женевским физиком де Герсю. Затем французский врач Дюрвиль описал лечебное действие омагниченной воды на раны и язвы. В ходе опытов выяснилось, что воздействие на организм омагниченной воды оказывает такое же влияние, как и приложенный к нему магнит.
Оказалось, что при питье омагниченной воды увеличивается мочеотделение, снижается артериальное давление, изменяется фармакологическое действие ряда лекарств.
В настоящее время в клинике медицинского института г. Перми успешно используют магнитное поле как обезболивающий фактор и как средство, ускоряющее рубцевание ран и язв.
В то же время, сами того не замечая, мы все время ощущаем на себе воздействие омагниченной воды. Например, искупавшись в море или реке, мы чувствуем себя так, будто заново родились. Это оттого, что вода в открытых водоемах впитывает в себя магнетизм.
Влияние магнитного поля на состояние человека уже ни у кого не вызывает сомнений. В Японии, например, изобрели искусственные источники магнитного поля - приборы для магнитотерапии и омагничивания воды. Современными исследованиями установлено много общих свойств между талой (структурированной) и омагниченной водой.
Отсюда вывод напрашивается сам собой: слабоомагниченная вода - это ничто иное, как живая природная вода, хранящая энергию Солнца и Земли.
1.1.5 Минеральная вода
В древнейших книгах есть сведения, что еще четыре тысячи лет назад больных лечили в купелях при храмах. Греческие жрецы строго охраняли свои тайны от непосвященных, оберегая целебную силу минеральной воды. Вблизи источников под их руководством трудом рабов возводились храмы Эскулапа, приобретавшие славу священных мест. О целебных свойствах минеральной воды знали также галлы.
В воде, взятой из любого природного источника, всегда содержатся растворенные вещества. Путешествуя в подземных лабиринтах и встречая на своем пути различные горные породы и минералы, вода растворяет их, формируя свой химический состав. Обогатившись различными элементами или их соединениями, она превращается иногда в настоящий «эликсир здоровья». Например, известные ессентукские источники богаты содой и минеральными солями, подземные воды в Цхалтубо - радиоактивным газом радоном, а пятигорские и мацестинские - сероводородом.
Из минеральных вод наиболее ценные с биологической точки зрения - углекислые. Под их воздействием расширяются капилляры кожного покрова, и кровь равномерно перераспределяется в организме, не требуя дополнительных усилий со стороны сердца. Благодаря углекислоте нормализуется кровообращение, улучшаются обменные процессы в мышце сердца, повышается ее работоспособность. Таким образом, становится понятным, почему врачи рекомендуют углекислые ванны при некоторых сердечно-сосудистых заболеваниях. Действие углекислоты положительно сказывается на всех показателях кровообращения и дыхания.
Некоторые специалисты полагали, что целительные свойства минеральной воды определяются ее химическим составом, т.е. теми солями, которые в ней растворены. Такой подход предполагает возможность искусственного приготовления целебной минеральной воды. Пользуясь современной аппаратурой, ученые установили точный химический состав воды и путем синтеза приготовили искусственную минеральную воду. Воду то получили, но без целебных свойств. Очевидно, дело не только и не столько в растворенных веществах, сколько в способности воды накапливать информацию, т.е. запоминать. Вырываясь с больших глубин (800 метров и глубже), подвергаясь воздействию высоких температур и высоких давлений, вода прошла пока еще неведомую нам физико-химическую и информационную обработку. Вот ее то пока и не удается восстановить ученым в своих лабораториях.
По структурному содержанию конкуренцию минеральной воде может составить, пожалуй, лишь талая вода. Но у минеральной воды энергетический уровень значительно выше, чем у талой воды. Если талая вода довольно быстро утрачивает приобретенную энергетическую добавку, то в минеральной воде сохранить ее, по-видимому, помогают растворенные соли.
Минеральную воду можно разделить на три категории: столовую, столово-лечебную и лечебную. Степень минерализации столовой воды может быть от 0,3 до 1,2 г на литр (она указана на бутылке).
Целебные свойства минеральной воде обеспечивают присутствующие в ней минеральные соли, биологически активные вещества и газ.
Такие воды как нарзан и боржоми, обладая щелочной реакцией, нормализуют моторную и секреторную функции желудочно-кишечного тракта, уменьшают диспепсические расстройства, нормализуют работу мочеполовых органов. При пониженной кислотности желудочного сока и застое желчи в желчном пузыре полезна минеральная вода с содержанием иона хлора, если в воде есть кремниевая кислота, то она оказывает болеутоляющий, антитоксический и противовоспалительный эффекты.
Для лечения атеросклероза наиболее эффективны йодистые минеральные воды. При малокровии и заболеваниях крови полезно принимать железистые минеральные воды, которые стимулируют образование крови.
удивительная Способность воды воспринимать информацию
С древности люди пытались проникнуть в секрет уникальных свойств воды. И хотя вода оставалась необъяснимой, непредсказуемой, загадочной, человек всегда ощущал неразрывную связь с этой стихией, интуитивно чувствуя, что может вступить с нею в контакт, быть выслушанным и понятым. Однако только в последнее время некоторым ученым стали очевидны причины, по которым люди стремятся общаться с водой, она, как живое существо, обладает памятью. Вода воспринимает, запоминает и как будто понимает любое оказываемое на нее воздействие физическое или мысленное.
В нескольких странах были одновременно проведены интересные эксперименты, подтвердившие, что вода как находящаяся в реках, озерах, морях, так и содержащаяся во всех живых организмах, действительно способна воспринимать, копировать, сохранять и передавать информацию, даже такую тонкую, как человеческая мысль, слово и эмоция.
Убедительные доказательства информационных свойств воды были найдены японским исследователем Масару Емото, который посвятил этой теме более двадцати лет. Изучая кристаллы воды, которые он получает в своей лаборатории, фотографирует, а затем анализирует снимки под микроскопом с увеличением в несколько сотен раз, Емото пришел к сенсационному открытию.
Суть своих экспериментов и сделанного на их основе открытия японский ученый раскрыл на встрече с польскими исследователями и журналистами, состоявшейся 16 марта 2004 года в конференц-зале Института геологии в Варшаве.
Исследуя обычную дистиллированную воду, Масару Емото обнаружил, что форма образующихся из нее кристаллов может отличаться большим разнообразием, а их внешний вид зависит от характера информационного воздействия, оказанного на воду до начала ее кристаллизации.
Основой структуры кристаллов воды - хорошо известных снежинок - является шестиугольник, именно с его формирования и начинается кристаллизация. А вокруг этого шестиугольника могут возникать украшающие его орнаменты. Вид этих украшений, так же, как и цвет кристалла, определяется информацией, предварительно воспринятой водой. Оптимальной для образования кристаллов воды оказалась температура, равная -5ºС. Именно такой «легкий морозец» и поддерживает в своей лаборатории японский исследователь, по крайней мере, в период проведения экспериментов.
Отправным моментом для исследований Масару Емото стали работы американского биохимика доктора Ли Лорензена, который в конце 80-х годов XX века впервые в мире доказал, что вода накапливает и сохраняет сообщаемую ей информацию. Емото стал сотрудничать с Лорензеном, но пошел еще дальше и решил попытаться получить визуальное подтверждение неожиданного свойства воды, обнаруженного американским ученым.
Его поиски увенчались успехом, а результаты превзошли все ожидания. Оказалось, что кристаллы воды, к которой до начала кристаллизации «обратились» с такими словами, как «доброта», «любовь», «ангел», «благодарность», имели правильную структуру, симметричную форму и были украшены сложным, красивым орнаментом.
Но если воде были сообщенные слова: «зло», «ненависть», «злоба», то кристаллы получались мелкими, деформированными, уродливыми на вид. При этом не имело значения, произносились ли слова вслух или записывались на бумажку, приклеенную к емкости с водой. Если же воде не сказать ничего, образуются кристаллы правильной формы, практически без всяких украшений. Причем такая зависимость подтверждена многочисленными экспериментами и тысячами фотоснимков.
Воде не важно, на каком языке с ней общаются, она понимает любую речь. Более того, опыты показали, что не играет роли и расстояние. Так, Масару Емото посылал «чистые мысли» воде, находящейся в его лаборатории в Токио, а сам был в это время в Мельбурне. Вода эти мысли восприняла мгновенно и отреагировала арией великолепных кристаллов.
Таким образом, в очередной раз подтвердилась гипотеза о том, что пространство и время не являются преградой для передачи информации.
В ходе дальнейших экспериментов выяснилось, что вода способна воспринимать и отображать такие человеческие эмоции, как страх, боль, страдание. Об этом убедительно свидетельствуют фотографии кристаллов, сделанные после катастрофического землетрясения 1995 года в городе Кобе. Когда сразу же после этой трагедии сфотографировали кристаллы, образовавшиеся из воды, взятой из местного водопровода, они были деформированными и уродливыми, словно их исказили воспринятые водой страх, паника и страдания, испытываемые людьми сразу после землетрясения. А когда получили кристаллы из воды, взятой из того же водопровода, но три месяца спустя, они уже имели правильную форму и выглядели гораздо привлекательнее. Дело в том, что в течение этого времени в Кобе поступала помощь из многих стран мира, жители ощущали сочувствие и симпатию большинства населения Земли, и их моральное состояние заметно улучшилось.
Реагирует вода и на музыку. «Прослушав» сочинения Бетховена, «Аве Марию» Шуберта или «Свадебный марш» Мендельсона, она образует кристаллы фантастической красоты. Кристаллы воды, которой сыграли «Танец маленьких лебедей» из балета Чайковского «Лебединое озеро», напоминали, по словам Емото, силуэты этих грациозных и величественных птиц.
А когда воде сообщили, названия пяти основных мировых религий - христианство, буддизм, индуизм, ислам, и иудаизм, из нее образовался пятиугольный кристалл и в нем просматривались контуры человеческого лица.
Результаты своих исследований Масару Емото изложил в книге «Послания, исходящие от воды», опубликованной в 2002 году, которая за прошедшее с тех пор время буквально покорила мир и была переведена на десятки языков.
В России исследованиями влияния мыслей человека на протекание процессов, изменяющих информационные свойства воды, начали заниматься в 90-х годах прошлого столетия в московском НИИ традиционных методов лечения Минздрава России. Ими руководил доктор биологических наук Зенин С.В. В ходе многочисленных экспериментов группы Зенина оказалось, что огромное значение для свойств воды имеет ее структура, способ организации молекул, образующих устойчивые группы жидких кристаллов. Они являются своеобразными ячейками памяти воды. Именно поэтому ее структура ответственна за запоминание и передачу биологической информации.
В 1996 году возглавляемая им группа создала и запатентовала устройство по регистрации изменения электрической проводимости водной среды в зависимости от вида воздействующих мысленных установок. С его помощью удалось выяснить, что при мысленных установках на «излечение» проводимость воды возрастала, а при смене установок на «подавление» - уменьшалась.
Не менее любопытные результаты были получены в Санкт-Петербурге в лаборатории, руководимой доктором технических наук, президентом Международного союза медицинской и прикладной биоэлектроники Коротковым К.С. В последние годы там проводились эксперименты по воздействию на воду человеческих эмоций.
В одном из опытов группу людей попросили спроецировать на колбы с водой поочередно сначала положительные эмоции любви, нежности, заботы, а затем отрицательные чувства страха, боли, горечи, ненависти. Затем были произведены измерения с помощью специально разработанного прибора, действие которого основано на эффекте Кирлиана: все, что помещается в сильное электромагнитное поле, начинает испускать свет.
Таким образом, в различных образцах стали видны структурные изменения воды, соответствующие характеру воздействий позитивных или негативных. Ругань и проклятия действовали на воду подобно ядам.
Юрий Исаевич Наберухин, доктор химических наук, профессор Новосибирского государственного университета, специалист в области спектроскопии воды и водных растворов в настоящее время занимается компьютерным моделированием неупорядоченных конденсированных сред (жидкостей и аморфных твердых тел, в частности воды). Автор более 100 научных работ и четырех монографий, в своей книге «Загадки воды» Наберухин Ю.И. говорит о том, что чистая по своему химическому составу вода может обладать громадной биологической активностью. При многократных разведениях память о химической структуре растворенного вещества сохраняется. Передача биологической информации осуществляется за счет того, что она «запечатлевается» в структуре воды.
Практическое значение исследований, проведенных в Москве, Санкт-Петербурге, Новосибирске и Японии, трудно переоценить, если вспомнить, что человек более чем наполовину состоит из воды. И, следовательно, вода, находящаяся в организме, запоминает все наши повседневные мысли, чувства, эмоции. И если они положительны - мы не болеем, у нас отличное самочувствие, тогда как отрицательные мысли и эмоции, являющиеся, в сущности, вибрациями с определенными параметрами, передаются «нашей» воде и отрицательно влияют на все протекающие в организме процессы. Из этого следует, как много в нашей судьбе зависит от нас самих, от наших мыслей.
2. Опытные исследования физических свойств воды
2.1. Превращения воды
2.1.1. Расширение и сжатие воды
[pic]
Рисунок № 1
Опыт показал, что при нагревании вода расширяется, при охлаждении сжимается.
[pic]
2.1.2. Вода исчезает
Рисунок № 2
Опыт показал, что вода превращается в водяной пар.
2.1.3. Вода возвращается в жидкость
Р [pic] исунок № 3
Опыт показал, что водяной пар при соприкосновении с холодной крышкой снова превращается в жидкость – конденсируется.
2 [pic] .1.4.Аномальные явления воды
Рисунок №4
Опыт показал, что при замерзании вода расширяется.
2 [pic] .1.5. Только ли тепло может растопить лед?
Рисунок № 5
Опыт показал, что не только тепло может растопить лед, но и когда нитку на льду присыпать поваренной солью, образуется охлаждающая смесь, и нитка примерзает к льдинке.
2.1.6. Бумажная кастрюля
Р [pic] исунок № 6
Опыт показал, что удельная теплоёмкость и удельная теплота парообразования у воды велики, поэтому не происходит возгорание бумаги.
2.1.7. Несгораемый платок
Р [pic] исунок № 7
Опыт показал, что удельная теплота парообразования воды велика. И количество теплоты, выделившееся при сгорании спирта не достаточно для полного превращения воды в пар. Платок сохраняется.
2.2.Давление воды.
2.2.1. Как движется вода? [pic]
Рисунок № 8
Опыт показал, что вода создаёт давление, чем больше высота столба жидкости, тем больше давление воды.
2.2.2. Самый простой фонтан
Р [pic] исунок № 9
Под действием давления воды, струя воды устремилась вверх. Чем выше уровень воронки, тем сильнее бьёт фонтан.
2.3.Поверхностное натяжение воды, капиллярность, смачивание.
2.3.1. Плавающая иголка
Р [pic] исунок № 10
Этот опыт – пример проявления поверхностного натяжения воды. Молекулы на поверхности воды, не имея над собой других молекул, связаны друг с другом значительно крепче и образуют пленку, способную выдержать вес легкого тела.
2 [pic] .3.2. Кувшинка
Рисунок № 11
Опыт показал, что вода смачивает бумагу, а также в силу капиллярности проникает в самые маленькие пустые пространства между волокнами бумаги и заполняет их. Бумага набухает, сгибы на ней распрямляются, и цветок распускается
2 [pic] .3.3. Удерживаем воду
Рисунок № 12
Платок хорошо смачивается водой. Вода заполняет пространства между волокнами ткани и благодаря поверхностному натяжению создаёт непроходимый барьер для воды.
2.3.4. Вода и мыло
[pic]
Рисунок № 13
Опыты показали, что силу поверхностного натяжения можно уменьшить с помощью мыла.
[pic]
Рисунок № 14
2.4. Плавание тел
2 [pic] .4.1. Извержение вулкана
Рисунок № 15
Опыт показал, что горячая вода менее плотная, чем холодная, она легче и поднимается вверх в окружающей холодной воде. Как только вода остынет, она смешается с остальной водой.
2.4.2. Тонет или не тонет
[pic]
Рисунок № 16
Опыт показал, что плавучесть тела зависит не только от плотности, но и от формы тела. Пластилиновая лодочка вытесняет воду не только своим телом, но и своими пустотами. Это приводит к тому, что средняя плотность тела оказывается меньше плотности воды.
2 [pic] .4.3. Три этажа
Рисунок № 17
Опыт показал, что вещества, менее плотные, чем вода, плавают на ее поверхности
2 [pic] .4.4. Яйцо в соленой воде
Рисунок № 18
Яйцо плотнее, чем вода, поэтому оно тонет. Но солёная вода плотнее пресной, поэтому яйцо всплывает. В последнем случае яйцо расположилось под пресной водой, но на поверхности солёной.
2 [pic] .4.5. Ныряющий изюм
Рисунок № 19
При взаимодействии уксуса с пищевой содой образуется углекислый газ. Пузырьки газа прилипают к изюминам, и по закону Архимеда всплывают вверх.
28
resheba.ws
Физика и химия аномальных свойств воды
«Все начинается с воды», — учил великий древнегреческий провидец Фалес Милетский. И действительно, вся вселенная возникла из воды, точнее из ее гидроксила ОН .
Протозвезды, из которых возникли звезды и вся вселенная, по данным радиоспектроскопии состоят в основном из молекул воды, точнее из ее гидроксила ОН и водорода Н (ОН и Н — это почти вода). Уплотняясь и сжигая водород, протозвезды постепенно превращаются в термоядерные горнила, где образуются все элементы вещества будущих планет. Вода обнаружена почти на всех планетах. Некоторые планеты и их спутники во Вселенной на 90 % состоят из воды. Земля — самая водная планета в солнечной системе. На 3/4 ее поверхность покрыта океаном. Объем воды в океанах составляет 1360 миллионов кубических километров. Во льдах заморожено около 29 миллионов кубических километров воды. Если бы все льды на Земле растаяли, уровень океана повысился бы на 64 метра и многие регионы суши оказались бы в воде. Вместе с водой рек и озер общий запас воды на поверхности планеты составляет 1469 миллионов кубических километров. В коре Земли воды столько же, сколько в Мировом океане, а в Мантии — в 10 — 12 раз больше, но она связана с веществом планеты.
Полимеризация белков и нуклеиновых кислот — этой основы жизни — возможно только с помощью воды. Жизнь на Земле возникла в океане, в воде. Только в воде смогли возникнуть те физико-химические силы, которые создали первооснову живой материи — белки и нуклеиновые кислоты.
Вода — основной стержень эволюции живого во Вселенной.Есть бактерии, обходящиеся без кислорода. Но без воды пока не известна никакая форма жизни.
Вода обладает рядом необычных — аномальных — свойств, которые не подчиняются законам физики и химии и благодаря которым возникла и существует жизнь на Земле. При отсутствии даже одного из аномальных свойств воды возникновение жизни и ее существование невозможно. Аномальность воды — такое же всеобщее свойство природы, как и материальное единство мира, как всеобщность действующих в нем сил. Вода эволюционирует. Эволюция воды во многом определяет эволюцию жизни и человеческого общества.
История цивилизации — это история познания и использования человечеством свойств воды. От воды зависит судьба человеческих цивилизаций и отдельных государств. Политическое объединение городов древнего Двуречья вокруг Вавилона было продиктовано необходимостью создания единой ирригационной системы. Массовое рытье каналов стимулировало замену бронзовых орудий труда железными, развитию ремесел, культуры, военного могущества Вавилона. Неразумное орошение привело к заболачиванию земель, катастрофическому снижению урожайности и к распаду царства Вавилона. Так же погибли Шумеры, многие древнеегипетские царства, инки, майя и другие. Уже начались конфронтации и войны современных государств из-за воды. У любой нации, любого государства нет будущего, если у них нет чистой воды.
Кратко рассмотрим химическое строение воды и аномальность ее свойств.
Если бы вода — гидрид кислорода — Н2О была бы нормальным мономолекулярным соединением, таким, например, как ее аналоги по шестой группе Периодической системы Д. И. Менделеева гидрид серы Н2S, гидрид селена Н2Sе, гидрид теллура Н2Те, то в жидком состоянии вода существовала бы в диапазоне от минус 900С до минус 700С (рис.1).
Рис.1. Аномалии точек кипения и замерзания воды по сравнению с другими соединениями водорода.
Нетрудно понять, что при таких свойствах воды жизни на Земле не существовало бы.
«Ненормальные» температуры плавления и кипения воды далеко не единственная ее аномальность.
Для всей биосферы исключительно важной особенностью воды является ее способность при замерзании увеличивать, а не уменьшать свой объем, т.е. уменьшать плотность.
Действительно, при переходе любой жидкости (кроме галлия и висмута) в твердое состояние молекулы располагаются теснее, а само вещество, уменьшаясь в объеме, становится плотнее. Любой жидкости, но не воды. Вода и здесь представляет собой исключение. При охлаждении вода сначала ведет себя как и другие жидкости: постепенно уплотняясь, она уменьшает свой объем. Такое явление можно наблюдать до +40С (точнее до +3,980С), рис.2.
Рис.2. Зависимость удельного объема льда и воды от температуры.
Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9
www.prostovoda.net
Презентация по физике "Удивительные свойства воды"
Скачать эту презентацию
Скачать эту презентацию
№ слайда 1
Описание слайда: Удивительные свойства воды Проект ученицы 9А классаМорозовой Анны МОУ СОШ №1 г. Светлогорска
№ слайда 2
Описание слайда: А почему именно вода? Вода - удивительное химическое соединение, изучаемое не только химиками, но и физиками. Химический состав вод имеет возможность быть одинаков, а их влияние на организм - различным. Потому что каждая вода формировалась в конкретных обстоятельствах. Вода - не исключительно самая распространенная, но при этом и самая важная жидкость в окружающей среде, вода - жизнь всего живого
№ слайда 3
Описание слайда: Строение молекулы воды Самая простая принятая сегодня модель молекулы воды – тетраэдр. Тетраэдр (модель): а – вид на молекулу воды со стороны атомов водорода; б – вид на молекулу воды со стороны атома кислорода; в – заряды (электроны, расположенные в молекуле воды в виде тетраэдра) В действительности одиночные молекулы воды при нормальных температуре и давлении не существуют. Есть несколько гипотез, описывающих строение и свойства ассоциатов воды. Однако единое понимание пока не достигнуто.
№ слайда 4
Описание слайда: Хотя молекула воды в целом электронейтральна, она представляет собою все же диполь, т.е. с одного края у нее преобладает отрицательный заряд, а с другого - положительный. Между собой диполи способны организовывать соединения, когда одна молекула воды отрицательно заряженным краешком притягивает к себе другую молекулу за ее положительный краешек. Образуется водородная связь.
№ слайда 5
Описание слайда: Свойства
№ слайда 6
Описание слайда: Аномальные тепловые свойства воды При +4 С Вода при этой температуре тяжелее, чем при какой-либо другой, и поэтому всегда будет опускаться в водоеме на дно. Вследствие этих процессов в водоеме всегда будет происходить перемешивание слоев воды. А это очень важно для жизни, так как вода у дна какого-либо тихого пруда или озерца всегда бедна кислородом, и если бы не происходило перемешивания воды, обитатели водоема начали бы задыхаться от его нехватки.
№ слайда 7
Описание слайда: Аномально высокая теплоемкость Вода при нагревании на один градус поглощает в 5 – 30 раз больше тепла, чем какое-либо другое вещество. Поэтому и те процессы, которые происходят в нашем организме при интенсивной мышечной работе, вызывают не столь высокое поднятие температуры, как это было бы в случае других жидкостей.
№ слайда 8
Описание слайда: Способность отдавать тепло в окружающую среду при испарении. Как известно, вода, испаряясь с поверхности тела человека, животных и растений, предохраняет их от перегрева.
№ слайда 9
Описание слайда: Еще одно чрезвычайно важное свойство воды – исключительно большое поверхностное натяжение. Молекулы на поверхности воды испытывают действие межмолекулярного притяжения с одной стороны. Так как у воды силы межмолекулярного взаимодействия аномально велики, то каждая плавающая на поверхности воды молекула как бы втягивается внутрь слоя воды.
№ слайда 10
Описание слайда: Опыт 1
№ слайда 11
Описание слайда: Расширение Для этого опыта мне потребовалисьПустая бутылкаВодаКраска(для наглядности)
№ слайда 12
Описание слайда: № слайда 13 
Описание слайда: Затем помещаем бутылку в морозильную камеру, и ждём 6 часов (для полного замерзания)
№ слайда 14
Описание слайда: По прошествии некоторого времени, я наблюдала изменение формы бутылки, в следствие расширения воды, а точнее её кристаллической решётки.
№ слайда 15
Описание слайда: Аномальное поведение воды при замерзании Одним из таких неповторимых свойств воды является ее способность расширяться при замерзании. Ведь все вещества при замерзании, то есть при переходе из жидкого состояния в твердое, сжимаются, а вода наоборот – расширяется. Ее объем при этом увеличивается на 9%.
№ слайда 16
Описание слайда: Почему вода расширяется? Это связано с молекулярным строением льда: при замерзании молекулы располагаются на значительном расстоянии друг от друга, образуя рыхлую структуру льда, тем самым, увеличивая объем, но сохраняя массу, таким образом, вода в твердом состоянии (лед), легче, чем в жидком.
№ слайда 17
Описание слайда: Что даёт замерзание? При замерзании обеспечивает плавание льда, то есть сохраняет жизнь подо льдом. Попадая в маленькие трещины, которые всегда найдутся в камнях, дождевая вода при замерзании расширяется и разрушает камень. Так, постепенно каменная поверхность становится способной приютить растения, которые своими корнями довершают этот процесс разрушения камней и приводят к образованию на склонах гор почвы.
№ слайда 18
Описание слайда: Опыт 2
№ слайда 19
Описание слайда: Какая бывает вода? В зависимости от содержания в воде различных примесей ее можно разделить на несколько классов: пресную воду, соленую и рассолы. Поэтому, в зависимости от наличия в воде примесей, меняются и её физические и химические свойства.
№ слайда 20
Описание слайда: Для этого опыта я взяла пробирки сОбычной водойСоляным раствором (вода+NaCl)Минеральной водой
№ слайда 21
Описание слайда: № слайда 22 
Описание слайда: Я взяла пробирки с 3 выше указанными веществами, и поставили их в морозильную камеру на 2 часа.
№ слайда 23
Описание слайда: Вода обычная застыла полностью равномерно. В отсутствии каких-либо примесей она застыла раньше всех.
№ слайда 24
Описание слайда: А вот вода с солью за 2 часа лишь приобрела лёгкий налёт на поверхности.
№ слайда 25
Описание слайда: И , наконец, минеральная вода приобрела самую удивительную модификацию.Из-за наличия в воде углекислого газа, она застыла “слоями”
№ слайда 26
Описание слайда: № слайда 27 
Описание слайда: Что это даёт? В морях и непроточных озёрах, из-за содержания примесей, замедляется процесс замерзания. Следовательно, более холодная вода опускается. На морях сев. полушария образуется более льда, чем на морях южного, вследствие того, что первые более окружены материками и островами и получают большее количество пресной речной воды.
№ слайда 28
Описание слайда: № слайда 29 
Описание слайда: По мнению руководителя проблемной лаборатории научно-экспериментального центра Минздрава РФ Станислава Зенина, вода состоит не из отдельных молекул, а из крупных соединений, включающих до 900 молекул - так называемых кластеров. До недавнего времени считалось, что кластеры нестабильны, постоянно разрушаются и образуются вновь. Это действительно так, но это касается только части воды, организованной хаотично. Есть и другая часть воды, имеющая структуру, аналогичную кристаллу - структурированная вода.
№ слайда 30
Описание слайда: Структурированная вода Недра Земли источают идеально структурированную воду. Кристаллы родниковой воды, образующиеся при замерзании имеют идеально упорядоченную структуру и геометрически правильный рисунок. Чистая дождевая вода, замерзая на окне, образует красивые причудливые узоры. Кристаллы древнего антарктического льда также имеют правильную форму. Это означает, что Земля обладает негэнтропией, т. е. стремлением к самоупорядочиванию. Следовательно, логично предположить, что Земля - живой организм и ее следует беречь, как живое существо. Структура вод имеет очень большое значение для всех живых организмов. На структурирование разрушенной воды они тратят большое количество энергии.
№ слайда 31
Описание слайда: В природе существует 48-350 разновидностей воды. Причем один вид воды может быть совершенно не похожим на другой. Каждый вид обладает присущей только ему энергией, от которой зависят принимаемые жидким кристаллом воды форма и свойства. Так например, один вид воды образует воздушный шар, другой - каплю, третий - сосульку, четвертый - снежинку и т.д. В жидком виде, даже при кипении, "микроайсберги" кристаллов сохраняются. При замерзании воды под воздействием этих кристаллов все остальные молекулы кристаллизируются и превращаются в структурированный лед.
№ слайда 32
Описание слайда: ВОДА - ЭТО ТАКОЕ ВЕЩЕСТВО,КОТОРОЕ ЗА СЧЕТ СТРУКТУРЫ МОЖЕТ ПРИНИМАТЬ И ПЕРЕДАВАТЬ ИНФОРМАЦИЮ, НАХОДЯСЬ В ОПРЕДЕЛЕННОМ ИНФОРМАЦИОННО-ФАЗОВОМ СОСТОЯНИИ.
№ слайда 33
Описание слайда: Снежинки Выращивание снежинки в лабораторных условиях с контролируемыми параметрами, учёные уcтановили, что их форма определяется главным образом температурой и влажностью.
№ слайда 34
Описание слайда: Причина кристаллизации снежинок Несмотря на многообразие форм, все снежинки обладают симметрией шестого порядка. Тёмное пятнышко в центре-это Snowmax, протеин, который вырабатывает нетоксичные, полученные сублимацией бактерии Pseudomonas syringe . Он поглощает молекулы воды и является центром кристаллизации.
№ слайда 35
Описание слайда: № слайда 36 
Описание слайда: № слайда 37 
Описание слайда: Вода-величайшее богатство человека Земля на 75% покрыта водой, и природой постоянно поддерживается естественный круговорот воды: она испаряется с поверхности водоемов, а затем выпадает в виде осадков: дождя или снега, но даже при таком разумном решении, некоторые районы земного шара постоянно страдают от недостатка пресной воды. Именно поэтому стоит помнить, что вода – величайшее богатство, дарованное нам природой, и каждая ее капля – драгоценна, ведь жизнь человека невозможна без воды.
ppt4web.ru
Физические свойства воды | Химия. Шпаргалка, шпора, формула, закон, презентация, ГДЗ, конспект, опыты, тесты, сообщение, реферат, кратко
При обычных условиях вода — жидкое прозрачное вещество без цвета, вкуса и запаха. Плотность жидкой воды имеет максимальное значение 1 г/см3 при 4 °C. При 0 °C вода переходит из жидкого состояния в твёрдое — лёд. При 100 °C кипит и переходит в газообразное состояние — водяной пар. Аналоги воды по строению и химическому составу — h3S, h3Se, h3Te — при комнатной температуре находятся в газообразном состоянии. Если бы свойства воды подчинялись общей закономерности, то она закипала бы при температуре -70 °C, а лёд образовывался бы при -90 °C, что вряд ли способствовало жизни на планете в её настоящем виде. Наличие водородной связи у низкомолекулярного вещества воды и объясняет аномально высокие значения её температур плавления и кипения.
Чистое вещество вода обладает и другими особенностями, которые делают это соединение поистине уникальным.
Вода способна расширяться при замерзании и иметь при +4 °C максимальную плотность. Поэтому при температуре меньше +4 °C лёд занимает верхнюю часть водоёма, укрывая, как шубой, его нижние слои и защищая водоём от промерзания. Это спасает нашу планету от обледенения. Не обладай вода таким загадочным свойством, все водоёмы и даже Мировой океан за определённый геологический период промёрзли бы до дна. Жизнь на Земле не только не получила бы своего эволюционного развития, она просто бы не возникла.
Вода обладает высокими значениями удельной теплоты плавления и удельной теплоты парообразования, которым академик В. И. Вернадский придавал планетарное значение, так как они определяют многие физико-химические и биологические процессы на Земле (рис. 157).
Высокая удельная теплота плавления льда, равная 332 • 103 Дж/кг, оберегает нашу планету от всемирных потопов. Таяние льда (рис. 158) и снега связано с огромными энергетическими затратами, поэтому процесс происходит постепенно, в большинстве случаев не причиняя вреда природе.
 |
| Рис. 157. Облака — это миллиарды мельчайших капелек воды |
 |
| Рис. 158. Таяние льда |
На испарение 1 кг воды при нормальном атмосферном давлении и температуре кипения расходуется 2257 • 103 Дж теплоты, т. е. приблизительно в 7 раз больше, чем на плавление 1 кг льда. В этом причина сохранения воды в жидком состоянии на нашей планете. Даже в самые жаркие дни вода испаряется крайне медленно. Поэтому и сезоны года меняются не резко, а плавно: лето — осень — зима — весна.
Вода имеет высокую удельную теплоёмкость. Эта величина показывает, какое количество теплоты надо затратить для нагревания 1 кг воды на 1 K (рис. 159). Оказывается, оно равно 4,1868 • 103 Дж.
Из-за высокой удельной теплоёмкости воды на континентах не бывает резкого перепада температур зимой и летом, ночью и днём, поскольку они окружены гигантским регулятором, своеобразным термостатом — водами Мирового океана.
При нагревании всех веществ удельная теплоёмкость их, как правило, возрастает, но вода — исключение. Изменение удельной теплоёмкости воды с повышением температуры аномально: от 0 до 30 °C она понижается и только от 50 до 100 °C повышается. Значит, удельная теплоёмкость воды достигает минимального значения при 36—37 °C, т. е. вблизи нормальной температуры тела человека и млекопитающих, благоприятной для биохимических реакций в их организме.
Ещё одна особенность воды — высокое поверхностное натяжение.
На каждую молекулу внутри жидкости действуют силы притяжения соседних молекул, окружающих её со всех сторон. На молекулы поверхностного слоя действуют как молекулы жидкости, так и молекулы газов воздуха. Взаимное притяжение молекул жидкости больше, чем молекул жидкости и газа, поэтому равнодействующая сил притяжения направлена внутрь жидкости и молекулы поверхностного слоя стремятся в неё втянуться. Под действием этой силы число молекул на поверхности уменьшается, её площадь сокращается. Но все молекулы, разумеется, не могут уйти внутрь. На поверхности остаётся такое их число, при котором она оказывается минимальной. Для перенесения молекул из глубины объёма жидкости в её поверхностный слой необходимо совершить работу по преодолению равнодействующей сил притяжения, действующих на молекулу в поверхностном слое. Материал с сайта http://doklad-referat.ru
 |
| Рис. 159. Температурные шкалы Кельвина и Цельсия |
| Рис. 160. Капли росы стремятся принять форму шара |
| Рис. 161. Водомерка |
Поверхностным натяжением называется величина, равная работе, затраченной на увеличение поверхности жидкости на одну единицу.
Поверхностное натяжение собирает воду в капли (рис. 160) и позволяет водомерке (рис. 161) скользить по воде.
Ещё одна характеристика воды — вязкость. Обычно с повышением давления вязкость вещества увеличивается, а с ростом температуры уменьшается. Вода и здесь выделяется. Её вязкость с ростом давления при температуре ниже -30 °C значительно уменьшается. Поэтому активность организмов, живущих в низкотемпературных средах, не сильно зависит от этих температур: кровь, не потерявшая текучести, продолжает выполнять свои функции столь же интенсивно, как и при более высоких температурах.
Вопросы по этому материалу:Какими физическими свойствами обладает вода?
Что такое поверхностное натяжение?
Как водородная связь определяет физические свойства воды?
Перечислите известные вам аномалии физических свойств воды.
Какую роль аномалии физических свойств воды играют в природе?
doklad-referat.ru
