Какие свойства проявляет вода в газообразном состоянии
Вода — это самое удивительное вещество на Земле. Именно ей мы обязаны жизнью, так как она участвует во всех процессах жизнедеятельности. Вода обладает самыми необычными свойствами, и еще не все из них ученым удалось объяснить. Например, выяснилось, что она обладает памятью и может реагировать на разные слова. А самое известное свойство воды — это то, что она — единственное вещество, которое может находиться во всех трех агрегатных состояниях. Жидкое — это, собственно, вода, твердое — это лед. Газообразное состояние воды мы можем наблюдать постоянно в виде пара, тумана или облаков. Обычный человек не задумывается о том, что это все вода, он привык называть этим словом только жидкость. Многие даже не знают, как называется газообразное состояние воды. Но именно эта ее особенность обеспечивает жизнь на Земле.
Значение воды
Эта удивительная влага занимает около 70% поверхности Земли. Кроме того, ее можно встретить на огромной глубине — в толще земной коры и высоко в атмосфере. Вся масса воды в виде жидкости, льда и пара называется гидросферой. Она жизненно важна для всех форм жизни на Земле. Именно под влиянием воды формируется климат и погода во всем мире. А существование жизни зависит от ее способности переходить из одного агрегатного состояния в другое. Эта ее особенность обеспечивает круговорот воды в природе. Особое значение имеет вода в газообразном состоянии. Это ее свойство помогает перенести большие массы влаги на огромные расстояния. Ученые подсчитали, что Солнце испаряет за минуту с поверхности Земли миллиард тонн воды, которая в виде облаков переносится на другое место, а потом проливается дождем.
Газообразное состояние воды
Особенностью воды является то, что ее молекулы способны при колебании температуры изменять характер связи друг с другом. Основные свойства ее при этом не меняются. Если нагревать воду, ее молекулы начинают двигаться быстрее. Те, которые соприкасаются с воздухом, разрывают свои связи и смешиваются с его молекулами. Вода в газообразном состоянии сохраняет все свои качества, но приобретает также свойства газа. Ее частицы находятся на большом расстоянии друг от друга и интенсивно двигаются. Чаще всего такое состояние называют водяным паром. Это бесцветный прозрачный газ, который при определенных условиях опять превратится в воду. Он повсеместно распространен на Земле, но чаще всего его не видно. Примеры воды в газообразном состоянии — это облака, туман или водяной пар, образующийся при кипении жидкости. Кроме того, она везде находится в составе воздуха. Ученые заметили, что при его увлажнении дышать становится легче.
Каким бывает пар?
Чаще всего вода переходит в газообразное состояние при изменении температуры. Обычный пар, который всем знаком, образуется при кипении. Именно это беловатое горячее облако мы и называем водяным паром. Когда жидкость при нагревании достигает точки кипения, а при обычном давлении это происходит при 100°, молекулы ее начинают интенсивно испаряться. Попадая на более холодные предметы, они конденсируются в виде капелек воды. Если нагревается большое количество жидкости, то в воздухе образуется насыщенный пар. Это состояние, когда газ и вода сосуществуют, потому что скорость испарения и конденсации одинакова. В том случае, когда в воздухе присутствует много водяного пара, говорят о его повышенной влажности. При понижении температуры такой воздух интенсивно конденсирует влагу в виде капелек росы или тумана. Но для образования тумана мало особых условий температуры и влажности. Нужно, чтобы в воздухе находилось определенное количество пылинок, вокруг которых и конденсируется влага. Поэтому в городах туманы из-за пыли образуются чаще.
Переход воды из одного состояния в другое
Процесс образования пара называется парообразованием. Его наблюдает каждая женщина при приготовлении пищи. Но существует и обратный процесс, когда газ превращается обратно в воду, оседая на предметах в виде мельчайших капелек. Это называется конденсацией. Каким же образом чаще всего происходит парообразование? В естественных условиях этот процесс называется испарением. Вода испаряется постоянно под воздействием солнечного тепла или ветра. Искусственно образование пара можно вызвать с помощью кипения воды.
Испарение
Это процесс, когда получается газообразное состояние воды. Он может быть естественным или ускоренным с помощью различных приспособлений. Испаряется вода постоянно. Это ее свойство люди издавна использовали для просушки белья, посуды, дров или зерна. Любой мокрый предмет постепенно высыхает благодаря испарению влаги с его поверхности. Молекулы воды в своем движении одна за другой отрываются и смешиваются с молекулами воздуха. Путем наблюдений люди поняли, как можно ускорить этот процесс. Для этого даже были созданы различные приспособления и приборы.
Как ускорить испарение?
1. Люди заметили, что быстрее этот процесс протекает при высокой температуре. Например, летом мокрая дорога высыхает моментально, чего не скажешь об осени. Поэтому сушат предметы люди в более теплых местах, а в последнее время созданы специальные сушилки с подогревом. А в морозную погоду испарение тоже происходит, но очень медленно. Это свойство используют для просушки ценных
древних книг и рукописей, помещая их в специальные морозильные камеры.
2. Испарение происходит быстрее, если площадь соприкосновения с воздухом большая, например из тарелки вода исчезнет быстрее, чем из банки. Это свойство используют при сушке овощей и фруктов, нарезая их тонкими ломтиками.
3. Еще люди заметили, что высыхают предметы быстрее под воздействием ветра. Это происходит потому, что потоком воздуха уносятся молекулы воды, и они не имеют возможности опять конденсироваться на этом предмете. Эта особенность была использована при создании фена и воздушных сушилок для рук.
Свойства воды в газообразном состоянии
Водяной пар в большинстве случаев невидим. Но при высокой температуре, когда воды испаряется сразу много, его можно заметить в виде белого облака. То же самое происходит и в холодном воздухе, когда молекулы воды конденсируются в виде мельчайших капелек, которые мы и замечаем.
Вода в газообразном состоянии может растворяться в воздухе. Тогда говорят, что повысилась его влажность. Существует предельно возможная концентрация водяного пара, которую называют «точкой росы». Выше этого предела происходит конденсация ее в виде тумана, облаков или капелек росы.
Молекулы воды в газообразном состоянии двигаются очень быстро, занимая большой объем. Особенно это заметно при высокой температуре. Поэтому можно наблюдать, как при кипении у чайника прыгает крышка. Это же свойство приводит к тому, что при горении дров слышен треск. Это испаряющаяся вода разрывает волокна древесины.
Водяной пар обладает упругостью. Он способен сжиматься и расширяться при изменении температуры.
Применение свойств водяного пара
Все эти свойства давно изучены людьми и используются для бытовых и промышленных нужд.
- Впервые газообразное состояние воды применили в паровом двигателе. Много лет это была единственная возможность приводить в движение транспорт и машины в промышленности. Паровые турбины используются и сейчас, а в транспортных средствах бензиновый двигатель уже давно вытеснил паровой. И теперь паровоз можно увидеть только в музеях.
- Повсеместно и давно пар применяют в кулинарии. Приготовление мяса или рыбы на пару делает их нежными и полезными для всех.
- Горячий пар используется также для обогрева домов и процессов в промышленности. Паровое отопление очень эффективно и быстро завоевало популярность у населения.
- Газообразное состояние воды используется сейчас в огнетушителях специальной конструкции, которые применяются для тушения нефтепродуктов и других горючих жидкостей. Нагретый пар перекрывает доступ воздуха к очагу возгорания, прекращая горение.
- В последние годы стали использовать газообразное состояние воды для ухода за одеждой. Специальные отпариватели не только разгладят деликатные вещи, но и выведут некоторые пятна.
- Очень эффективно использование водяного пара для стерилизации предметов и медицинских инструментов.
Когда водяной пар вреден?
Есть на Земле и такие места, где вода в газообразном состоянии находится почти всегда. Это долины гейзеров и окрестности действующих вулканов. Находиться человеку в такой атмосфере невозможно. Там тяжело дышать, а повышенная влажность препятствует испарению влаги с кожи, что может привести к перегреву. Также можно сильно обжечься тем паром, который образуется при кипении воды. А туманы могут снижать видимость, приводя к авариям. Но во всех остальных случаях свойство воды переходить в газообразное состояние используется человеком себе на благо.
МОУ « СОШ №61» г. Саратова
Разные состояния воды.
Определение свойств воды в разных состояниях.
Тема моего проекта «Разные состояния воды. Определение свойств воды в разных состояниях».
Обоснование темы. Вода занимает практически ¾ поверхности земного шара – это океаны, моря, реки, озера, водопады, болота. Огромный воздушный океан укутывает нашу Землю сплошной оболочкой. А ведь и в воздухе много воды: в виде облаков, пара, туч, туманов. Вода есть и под землей: вытекает ручейками, вырывается гейзерами. Белые шапки ледников покрывают высочайшие горы, плывут по океанам громадные ледяные глыбы-айсберги.
Все без исключения живые существа на Земле и растения содержат в своем организме воду – в среднем 80% веса. Обезвоживание организма на 12%-15% приводит к нарушению обмена веществ, а потеря до 25% воды – к гибели организма. Без воды человек может прожить 3 дня, в то время как без пищи 30-50 дней.
Практическая деятельность с целью установления существенных свойств воды в жидком состоянии, а также в твёрдом и газообразном.
Опыт и анализ его результатов.
Проектным продуктом будет результат исследования. Этот продукт поможет достичь целей проекта, так как будет способствовать преодолению его исходной проблемы.
Первая: предположим, что вода бывает жидкой и твёрдой (лёд).
Вторая: предположим, что вода может быть и в газообразном состоянии.
Третья: предположим, что в жидком состоянии вода бесцветная, без запаха, безвкусная, прозрачная, текучая. Лёд бесцветный, без запаха, безвкусный, прозрачный, хрупкий.
Четвёртая: допустим, что при температуре ниже нуля вода превращается в лёд.
Таким образом, подтвердились все мои гипотезы. Я достигла своих целей, узнала много нового о воде, научилась проводить эксперимент и вести дневник наблюдений (приложение 1), работать в текстовом редакторе Microsoft Word и составлять компьютерную презентацию (приложение 2).
В дальнейшем я планирую продолжить своё исследование.
Цель работы: определить в каких состояниях существует вода в природе и как может переходить из одного состояния в другое, при каких условиях вода испаряется, замерзает.
№ п/п
Ход работы
Результаты наблюдений
Вывод
1.
Взяли цветные полоски бумаги (синий, оранжевый, фиолетовый, красный, зеленый). С их помощью определим цвет воды. Приложим и сравним цвет воды и цвет каждой полоски.
Цвет воды не совпадает ни с одной из полосок.
Вода бесцветна.
2.
В стакан с водой опустим ложку.
Ложка хорошо видна.
Вода прозрачна.
3.
Налили воду в стаканы, попробовали на вкус. Добавили соль, сахар в разные стаканы. Снова попробовали.
Чистая вода безвкусна. Вода приобретает вкус растворённого в ней вещества.
Вода не имеет вкуса.
4.
Налили воду в стаканы, понюхали. Добавили в один стакан чай, в другой каплю ароматного масла апельсина.
Запах у чистой воды не ощущается. Вода с добавками пахуча.
Вода не имеет запаха.
5.
Насыпали в один стакан с водой соли в другой картофельный крахмал. Помешали воду.
Вода растворила кристаллы соли, а часть крахмала осела на дно.
Вода-растворитель, но не все вещества в ней растворяются.
6.
Приготовили стакан с мутной водой (крахмал), чистый стакан, воронку, фильтр. Осторожно вливаем в воронку мутную воду. Наблюдаем за водой, которая вытекает из воронки. Проверяем её на прозрачность.
Не растворившиеся вещества остались на фильтре, а вода прошла через него.
Вода очищается, то есть фильтруется.
7.
Приготовили бледный раствор гуаши розового цвета. Поместили в раствор несколько таблеток активированного угля, размешали.
Не растворившиеся частицы угля осели на дно. А раствор заметно побледнел.
Вода очищается при помощи адсорбентов.
8.
Открыли кран водяной, налили воду на блюдце, слегка наклонили блюдце, перелили воду из одного стакана в другой.
Вода течет.
Вода обладает свойством текучести.
9.
Налили воду в сосуды различной формы (бутылка, банка, графин, стакан, фужер и т.д.).
Вода приняла форму сосуда, в который налита.
Вода не имеет формы.
10.
Сосуд, заполненный водой (предварительно маркером отмечен уровень воды), опускаем в горячую воду.
Вода в сосуде незначительно, но поднимается.
Вода при нагревании расширяется.
11.
Сосуд, заполненный водой (предварительно маркером отмечен уровень воды), опускаем в ледяную воду.
Вода в сосуде незначительно, но опускается.
Вода при охлаждении сжимается.
12.
В чайник налили воды и довели до кипения.
У самого краешка носика чайника почти невидимый водяной пар (очень горячий). Остывая на воздухе, пар превращается в туман. А туман — это мельчайшие капельки воды. Его мы видим, когда он струёй вырывается из носика чайника.
При кипении вода превращается в прозрачный водяной пар – испаряется. Вода из жидкого состояния переходит в газообразное.
13.
Вскипятили воду в кастрюле, накрыли крышкой. Подождали некоторое время.
На крышке появились капли воды – это сконденсированный пар.
При изменении температуры окружающей среды вода переходит из одного состояния в другое. Из жидкого в газообразное, из газообразного в жидкое.
14.
Налили воду в стакан, отметили уровень воды. Перелили в кастрюлю, вскипятили, остудили. Перелили воду в стакан.
Воды в стакане стало меньше.
Вода при кипячении испаряется, её объём уменьшается.
15.
В блюдце налили небольшое количество воды и поставили в морозильную камеру.
Вода в блюдце замёрзла.
Вода из жидкого состояния перешла в твердое (лёд).
16.
Блюдце с замёрзшей водой оставили при комнатной температуре.
Через некоторое время в блюдце снова оказалась вода.
При изменении температуры окружающей среды вода из твёрдого состояния перешла в жидкое.
17.
Налили в сосуд воду. Поместили в него предварительно замороженные кубики льда.
Лёд плавает на поверхности воды.
Лёд легче воды. Плотность льда меньше, чем у жидкой воды, что является аномальным свойством воды.
18.
Налили воду в пластиковую бутылку и стеклянную банку, поместили на ночь в морозильную камеру.
Дно у пластиковой бутылки стало выпуклым. Крышка у стеклянной банки приподнялась, банка раскололась.
При замерзании воды происходит расширение её объёма, что является ещё одним аномальным свойством воды.
19.
В один сосуд налили воду, другой, такой же, заполнили кусочками льда.
Вода равномерно заполнила сосуд, между кусочками льда остались пустоты.
Вода занимает весь предоставленный объём, лед – нет.
20.
В блюдце налили воды и оставили в комнате.
На следующий день в блюдце было очень мало воды, ещё через день её не стало совсем.
Вода при комнатной температуре испаряется.
21.
Мокрое полотенце вывесили на балконе в морозный день.
Наблюдаем.
Сначала полотенце замёрзло, стало жёстким. Примерно через сутки высохло.
Вода испаряется при любой температуре.
Цель работы: определить свойства воды в разных состояниях.
Вода — это самое удивительное вещество на Земле. Именно ей мы обязаны жизнью, так как она участвует во всех процессах жизнедеятельности. Вода обладает самыми необычными свойствами, и еще не все из них ученым удалось объяснить. Например, выяснилось, что она обладает памятью и может реагировать на разные слова. А самое известное свойство воды — это то, что она — единственное вещество, которое может находиться во всех трех агрегатных состояниях. Жидкое — это, собственно, вода, твердое — это лед. Газообразное состояние воды мы можем наблюдать постоянно в виде пара, тумана или облаков. Обычный человек не задумывается о том, что это все вода, он привык называть этим словом только жидкость. Многие даже не знают, как называется газообразное состояние воды. Но именно эта ее особенность обеспечивает жизнь на Земле.
Значение воды
Эта удивительная влага занимает около 70% поверхности Земли. Кроме того, ее можно встретить на огромной глубине — в толще земной коры и высоко в атмосфере. Вся масса воды в виде жидкости, льда и пара называется гидросферой. Она жизненно важна для всех форм жизни на Земле. Именно под влиянием воды формируется климат и погода во всем мире. А существование жизни зависит от ее способности переходить из одного агрегатного состояния в другое. Эта ее особенность обеспечивает круговорот воды в природе. Особое значение имеет вода в газообразном состоянии. Это ее свойство помогает перенести большие массы влаги на огромные расстояния. Ученые подсчитали, что Солнце испаряет за минуту с поверхности Земли миллиард тонн воды, которая в виде облаков переносится на другое место, а потом проливается дождем.
Газообразное состояние воды
Особенностью воды является то, что ее молекулы способны при колебании температуры изменять характер связи друг с другом. Основные свойства ее при этом не меняются. Если нагревать воду, ее молекулы начинают двигаться быстрее. Те, которые соприкасаются с воздухом, разрывают свои связи и смешиваются с его молекулами. Вода в газообразном состоянии сохраняет все свои качества, но приобретает также свойства газа. Ее частицы находятся на большом расстоянии друг от друга и интенсивно двигаются. Чаще всего такое состояние называют водяным паром. Это бесцветный прозрачный газ, который при определенных условиях опять превратится в воду. Он повсеместно распространен на Земле, но чаще всего его не видно. Примеры воды в газообразном состоянии — это облака, туман или водяной пар, образующийся при кипении жидкости. Кроме того, она везде находится в составе воздуха. Ученые заметили, что при его увлажнении дышать становится легче.
Каким бывает пар?
Чаще всего вода переходит в газообразное состояние при изменении температуры. Обычный пар, который всем знаком, образуется при кипении. Именно это беловатое горячее облако мы и называем водяным паром. Когда жидкость при нагревании достигает точки кипения, а при обычном давлении это происходит при 100°, молекулы ее начинают интенсивно испаряться. Попадая на более холодные предметы, они конденсируются в виде капелек воды. Если нагревается большое количество жидкости, то в воздухе образуется насыщенный пар. Это состояние, когда газ и вода сосуществуют, потому что скорость испарения и конденсации одинакова. В том случае, когда в воздухе присутствует много водяного пара, говорят о его повышенной влажности. При понижении температуры такой воздух интенсивно конденсирует влагу в виде капелек росы или тумана. Но для образования тумана мало особых условий температуры и влажности. Нужно, чтобы в воздухе находилось определенное количество пылинок, вокруг которых и конденсируется влага. Поэтому в городах туманы из-за пыли образуются чаще.
Переход воды из одного состояния в другое
Процесс образования пара называется парообразованием. Его наблюдает каждая женщина при приготовлении пищи. Но существует и обратный процесс, когда газ превращается обратно в воду, оседая на предметах в виде мельчайших капелек. Это называется конденсацией. Каким же образом чаще всего происходит парообразование? В естественных условиях этот процесс называется испарением. Вода испаряется постоянно под воздействием солнечного тепла или ветра. Искусственно образование пара можно вызвать с помощью кипения воды.
Испарение
Это процесс, когда получается газообразное состояние воды. Он может быть естественным или ускоренным с помощью различных приспособлений. Испаряется вода постоянно. Это ее свойство люди издавна использовали для просушки белья, посуды, дров или зерна. Любой мокрый предмет постепенно высыхает благодаря испарению влаги с его поверхности. Молекулы воды в своем движении одна за другой отрываются и смешиваются с молекулами воздуха. Путем наблюдений люди поняли, как можно ускорить этот процесс. Для этого даже были созданы различные приспособления и приборы.
Как ускорить испарение?
1. Люди заметили, что быстрее этот процесс протекает при высокой температуре. Например, летом мокрая дорога высыхает моментально, чего не скажешь об осени. Поэтому сушат предметы люди в более теплых местах, а в последнее время созданы специальные сушилки с подогревом. А в морозную погоду испарение тоже происходит, но очень медленно. Это свойство используют для просушки ценных
древних книг и рукописей, помещая их в специальные морозильные камеры.
2. Испарение происходит быстрее, если площадь соприкосновения с воздухом большая, например из тарелки вода исчезнет быстрее, чем из банки. Это свойство используют при сушке овощей и фруктов, нарезая их тонкими ломтиками.
3. Еще люди заметили, что высыхают предметы быстрее под воздействием ветра. Это происходит потому, что потоком воздуха уносятся молекулы воды, и они не имеют возможности опять конденсироваться на этом предмете. Эта особенность была использована при создании фена и воздушных сушилок для рук.
Свойства воды в газообразном состоянии
Водяной пар в большинстве случаев невидим. Но при высокой температуре, когда воды испаряется сразу много, его можно заметить в виде белого облака. То же самое происходит и в холодном воздухе, когда молекулы воды конденсируются в виде мельчайших капелек, которые мы и замечаем.
Вода в газообразном состоянии может растворяться в воздухе. Тогда говорят, что повысилась его влажность. Существует предельно возможная концентрация водяного пара, которую называют «точкой росы». Выше этого предела происходит конденсация ее в виде тумана, облаков или капелек росы.
Молекулы воды в газообразном состоянии двигаются очень быстро, занимая большой объем. Особенно это заметно при высокой температуре. Поэтому можно наблюдать, как при кипении у чайника прыгает крышка. Это же свойство приводит к тому, что при горении дров слышен треск. Это испаряющаяся вода разрывает волокна древесины.
Водяной пар обладает упругостью. Он способен сжиматься и расширяться при изменении температуры.
Применение свойств водяного пара
Все эти свойства давно изучены людьми и используются для бытовых и промышленных нужд.
- Впервые газообразное состояние воды применили в паровом двигателе. Много лет это была единственная возможность приводить в движение транспорт и машины в промышленности. Паровые турбины используются и сейчас, а в транспортных средствах бензиновый двигатель уже давно вытеснил паровой. И теперь паровоз можно увидеть только в музеях.
- Повсеместно и давно пар применяют в кулинарии. Приготовление мяса или рыбы на пару делает их нежными и полезными для всех.
- Горячий пар используется также для обогрева домов и процессов в промышленности. Паровое отопление очень эффективно и быстро завоевало популярность у населения.
- Газообразное состояние воды используется сейчас в огнетушителях специальной конструкции, которые применяются для тушения нефтепродуктов и других горючих жидкостей. Нагретый пар перекрывает доступ воздуха к очагу возгорания, прекращая горение.
- В последние годы стали использовать газообразное состояние воды для ухода за одеждой. Специальные отпариватели не только разгладят деликатные вещи, но и выведут некоторые пятна.
- Очень эффективно использование водяного пара для стерилизации предметов и медицинских инструментов.
Когда водяной пар вреден?
Есть на Земле и такие места, где вода в газообразном состоянии находится почти всегда. Это долины гейзеров и окрестности действующих вулканов. Находиться человеку в такой атмосфере невозможно. Там тяжело дышать, а повышенная влажность препятствует испарению влаги с кожи, что может привести к перегреву. Также можно сильно обжечься тем паром, который образуется при кипении воды. А туманы могут снижать видимость, приводя к авариям. Но во всех остальных случаях свойство воды переходить в газообразное состояние используется человеком себе на благо.