Каким свойствами обладает снег
Свойство снега сохранять тепло
- Авторы
- Руководители
- Файлы работы
- Наградные документы
Хашиева К.А. 1
1Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение «Гимназия»
Мандрыгина М.И. 1
1Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение «Гимназия»
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF
Введение
Трудно себе представить леса и равнины, величавые горы, да и всю нашу жизнь без снега, без его очарования. Зимой в нашей стране снег одевает белым покрывалом огромные пространства на долгие месяцы. В каждой снежинке предстают перед нами красота и гармония природы. Снег — чудеснейшая особенность нашей планеты. Он обладает многими свойствами: без вкуса и запаха, тает при комнатной температуре, белого цвета, рыхлый.
Также снег обладает ещё одним свойством – он плохой проводник тепла. Он является укрытием для многих растений и животных. Даже человек строит себе жилища из снега, используя его свойство – сохранять тепло, накопленное предметом.
Цель работы: проведение экспериментального подтверждения сохранения тепла снегом
Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
1.Изучить литературу по данной теме.
2.Узнать о значении снега в жизни животного и растительного мира.
3. Познакомиться с постройками жилищ жителей Северного края-иглу.
4.Провести опыты по подтверждению сохранения тепла снегом.
5.Обобщить полученные результаты и сделать вывод.
Гипотеза: предположим, что снег не греет, а сохраняет тепло, исходящее от различных предметов.
Объект исследования: снег.
Предмет исследования: способность снега сохранять тепло.
Актуальность и практическая значимость работы:
В нашей местности холодная и длинная зима. Многие культурные и дикорастущие растения неустойчивы к низким температурам, зимуют и выживают лишь благодаря снегу. В бесснежные зимы они гибнут.
Для многочисленных животных жизнь продолжается в любое время года. Помимо теплых зимних нарядов из перьев или меха пережить стужу им помогает снег. Многие мелкие животные прячутся под снегом и находят себе пищу.
Человек должен уметь использовать снежный покров, управлять им. Для этого надо, конечно, знать свойства снега.
Данная работа может быть использована как, дополнительный материал на уроках окружающего мира. Мое исследование – это попытка привлечь внимание моих сверстников к познанию нового.
Основная часть
Теоретические исследования
1.1. Снег и его свойства
Что же такое снег? Словарь Даля разъясняет нам, что снег — это «мерзлые пары, падающие в виде хлопьев, клочьев, с облаков; самый рыхлый лед, заменяющий зимой дождь».
В толковом словаре Ушакова написано: «Снег это атмосферный осадок в виде белых хлопьев, состоящих из спаянных кристалликов воды разных форм, преимущественно в форме звездочек»[1].
Теперь даже дошколята знают, что все снежинки представляют собой шестиугольники и узор каждой из них уникален, то есть, не существует двух одинаковых снежинок. Но впервые об этом факте сообщил астроном и астролог Кеплер в 1611 в своем научном трактате «О шестиугольных снежинках». А у католиков даже есть праздник летнего снегопада. Связан он с легендой, согласно которой Дева Мария летом выпавшим снегом указала место, где следовало воздвигнуть храм в ее честь.[2] Изучая различные источники, мы узнали, что многие царицы и придворные дамы активно использовали омолаживающие свойства снега и льда.
От теоретических изучений мы перешли к практической деятельности. При наблюдении обратили внимание, что в морозную погоду снег падает отдельными снежинками — прозрачными льдинками с шестью лучами. При сильном ветре лучи и грани у них обламываются. И белые цветы, и звезды превращаются в снежную пыль.
Сильный ветер при небольшом морозе может скатать снежинки в плотные белые шарики. Тогда с неба падает «крупа». Она похожа на снежки, которые мы лепим из снега, только очень маленькие, меньше горошины. Если на земле нет сильного мороза, снежинки прилипают друг к другу, при этом образуются хлопья различной величины. Когда лыжник на большой скорости падает в снег, ему не больно. Потому, что снег – это множество снежинок, между которыми находится воздух, почти как огромная перина.
Снег — непрозрачный, рыхлый, сыпучий, плавает в воде, под действием тепла превращается в воду.
1.2. Значение снега в жизни животного и растительного мира
Для многочисленных животных жизнь продолжается в любое время года. Помимо теплых зимних нарядов из перьев или меха пережить стужу им помогает снег. В толще снега бывают прорыты целые лабиринты ходов, в которых кипит невидимая для нас жизнь. Спешит по своим делам, чаще всего, чтобы раздобыть себе пищу, пушистая звериная «мелкота». Это полевки, а также землеройки – небольшие, ведущие в основном ночной образ жизни.
Немало птиц знают, что снег не дает замерзнуть, и поэтому любят в нем отдыхать днем или спать ночью. Среди таких птиц рябчики, полевые тетерева и куропатки, а также более мелкие птицы: коноплянки, снегири и воробьи. Если снег глубокий и пушистый, некоторые птицы ныряют в него прямо с разлету, подобно тому, как морские птицы ныряют в воду. Таким хитрым способом они не оставляют следов, по которым хищники могли бы увидеть или учуять их.
Вода в реке закрыта снежно – ледовым покрывалом, которое надёжно защищает воду от замерзания, а растения, рыбу и других животных от гибели.
«Снега надует – хлеба прибудет», — говорят в народе. Так оно и есть. В августе на полях сеют рожь. В конце сентября появляются всходы. Поля похожи на красивый зеленый ковер. Если этот ковер не окажется под снегом, то большая часть урожая погибнет. Снег прикроет луга и поля, и под снежным покровом не страшен мороз озимым хлебам в поле и многолетним травам на лугу.
Под снегом почти не бывает больше двух градусов мороза. [3] Многие дикорастущие и культурные растения зимуют и выживают лишь благодаря снегу. В бесснежные зимы корни гибнут и растение умирает.
Чтобы снега на полях задерживались больше, люди ещё с осени расставляют по лугам и полям рядами щиты, которые хорошо задерживают снег. Около них ветер наметает большие, снежные сугробы.
На севере охотники, застигнутые метелью, когда до дома далеко, ложатся в снег с собаками вместе, и их заносит снегом. После метели они выбираются из снега живыми.[3]
1.3. Жилище северных народов-иглу
Снег – это атмосферные осадки, состоящие из мелких кристаллов льда. Снег выпадает на поверхность земли в форме снежинок. При этом, если внимательно рассмотреть снежинки, то можно заметить, что между отдельными снежинками имеются большие промежутки, которые заполнены воздухом. А как нам объяснила Марина Викторовна Мальцева – учитель физики, что воздух между снежинками плохо проводит тепло и не дает теплу уйти, как раз именно это и обеспечивает теплоизоляцию. Даже пятисантиметровый слой снега способен защитить корни растений при сильном морозе. Но при условии: снег должен быть рыхлым. Чем плотнее снег, тем меньше корни растений защищены от промерзания.
Кроме того, мы узнали, что эта способность снега не пропускать тепло, называется теплопроводность.
Итак, из беседы нам стало понятно, что сам по себе снег тепла не дает, но снежный покров препятствует потере тепла, уменьшает промерзание почвы и способствует лучшему сохранению растений.
Люди используют это свойство снега при постройке жилищ.
Жители Северного края — эскимосы, строят себе жилище из снега. Почему? Ответ прост, больше не из чего строить. Иглу, так называются снежные домики жителей севера.
Они представляет собой куполообразную постройку диаметром 3-4 метра и высотой около двух метров, из уплотненных ветром снежных или ледяных блоков. Свет в иглу проникает прямо через снежные стены, хотя иногда устраивают окна из тюленьих кишок или льда.
Название «иглу» переводится с языка северных жителей, как «зимнее жилище эскимосов». Зачем нужен снежный дом? Эскимосы живут в суровых условиях крайнего Севера, где постоянно дуют холодные ветры, несущие с собой обильные снегопады.
Жители региона выживают благодаря стадам северных оленей, находящихся в постоянном движении в поисках пищи в тундре. Эскимосы не могут иметь стационарный крепкий дом, так как им приходится двигаться за стадом. Многим покажется странным, как это из снега можно построить теплое жилище, укрывавшее людей в лютые морозы и ветры. Но на самом деле жилище эскимосов очень теплое. Путешественники, альпинисты и исследователи Арктики не раз в этом убеждались. Так что знания правил построения иглу может пригодиться всем любителям путешествий и искателям приключений.
Нужно брать плотный, сухой снег с равномерной мелкозернистой структурой, хорошо удерживающей тепло. Необходимые блоки выпиливают ножовкой или вырезают острым длинным ножом. Строительство иглу начинается с продумывания размеров помещения. Для небольшой семьи достаточным будет строение диаметром в 3 м и высотой потолка в 2 м.
Существуют целые деревни для нескольких семей, состоящие из большого числа иглу. Обычно они под снегом соединяются между собой коридорами, по которым люди могут навещать родственников, не выходя на холодную поверхность долгой зимней арктической ночью. Напротив входа делается лежанка из снега, покрытая шкурами тюленей или оленей в два слоя. Для выхода дыма в крыше, выдалбливается небольшое круглое отверстие, в которое вставляется труба. Входное отверстие завешивают ширмой из плотной материи или шкур животных. (Приложение1)
Практическая часть
2.1.Эксперимент 1
Чтобы выяснить, действительно ли под снегом теплее, мы провели такой эксперимент.
Вечером налили в одинаковые бутылки одинаковое количество воды. Одну бутылку зарыли глубоко в сугроб, а вторую оставили сверху на сугробе. Утром мы посмотрели, что произошло.
В бутылке, которая находилась на поверхности сугроба, вода замерзла и бутылка раскололась. В бутылке, закопанной в сугроб, вода тоже замерзла, но стеклянная бутылка осталась целой.
Значит действительно, внутри сугроба теплее, чем на его поверхности. (Приложение 2)
2.2.Эксперимент 2
Мы раскопали участок земли и под толстым слоем снега нашли зелёные листочки садовой клубники. Следовательно, слой снега защищает корни растений от вымерзания. Это свойство снега человек широко использует в сельском хозяйстве, высевая осенью озимые. Под снегом эти сорта зерновых прекрасно переносят зиму. Ранней весной дают всходы. Урожай озимые дают раньше, чем при обычных посадках зерновых. (Приложение 3)
2.3. Эксперимент 3
Свойство снега сохранять тепло используют эскимосы, строя из него себе жилище — иглу.
Мы тоже решили построить снежный домик. Выпилили из снега ножовкой бруски и сложили из них снежный домик, похожий на дом эскимосов-иглу. 28 января было не очень холодно. Температура воздуха минус 12 градусов, но дул очень сильный пронизывающий ветер. В нашем домике было намного теплее, ведь ветра там не было. Затем мы закрыли вход одеялом и зажгли свечи. Чем дольше мы обогревали помещение, тем теплее в нем становилось. Через час термометр показывал минус пять градусов. Мы погасили свечу и продолжили наблюдение. Через два часа температура не понизилась.
Значит, снежные блоки не пропускали тепло, а задерживали его внутри. (Приложение 4)
2.4. Эксперимент 4
Мой дедушка увлекается рыбалкой. Особенно он любит зимнюю рыбалку. Дедушка рассказал, что рыбаки укрываются от холода в палатках. Мне стало интересно, что лучше охраняет тепло, мой снежный домик или дедушкина палатка.
4 февраля температура воздуха была -7 градусов. Мы зажгли в палатке свечу и температура начала повышаться. Через 10 минут температура повысилась до – 3 градусов, через 25 минут до + 5 градусов, а через 60 минут достигла отметки +15 градусов.
Когда мы потушили свечу, температура воздуха в палатке начала резко понижаться. Через 5 минут температура воздуха была +7 градусов, через 10 минут 0 градусов, а через 15 минут температура в палатке стала такой же, как за ее пределами, то есть -7 градусов.
Из этого эксперимента следует, что при наличии источника тепла прогреть воздух в палатке можно довольно быстро. Но температура воздуха в палатке быстро понижается при отсутствии источника тепла. (Приложение 5)
Вывод: и палатка, и иглу изолируют от мороза и ветра. Долговечны. Легко и быстро возводятся. Иглу при этом не требует никаких материальных затрат. При наличии дополнительного источника тепла (свеча, горелка) прогреть воздух можно довольно быстро. Однако, в палатке воздух прогревался быстрее, но в снежном домике, даже при отсутствии источника тепла, температура воздуха длительное время не понижалась. Почему? Снег имеет свойство хорошо сохранять тепло.
III. Заключение
В процессе работы мы узнали, что снег – это не просто зимний пейзаж, снег – это высокие урожаи, строительный материал для зимовий и различных хранилищ на севере. Источник воды на юге. Он является укрытием от холода для многих растений и животных. Даже человек строит себе жилища из снега, используя его свойство – сохранять тепло, накопленное предметом. С глубиной снега температура повышается. Чем глубже снег, тем больше разность температур на поверхности снега и на поверхности почвы под снегом.
Опытным путем мы доказали, что выражение «снег греет» используется в переносном значении, так как снег, ложась на землю, согретую летним солнцем, не дает ей остывать. Кроме того, мы узнали, что эта способность снега не пропускать тепло, называется теплопроводность.
Мы считаем, что выдвинутая нами гипотеза подтвердилась. Снег не греет, но хорошо сохраняет тепло.
Список использованной литературы
https://slovari.299.ru/word.php?id=37998
https://ru.wikipedia.
Большая книга для любознательных. Москва «Росмэн», 2000
Я познаю мир. Детская энциклопедия. Москва ООО «Издательство АТС», 2003
https://www.ornithologist.ru/children/st3.html
https://www.skitalets.ru/books/metod/sneg/
Теплоизоляционные свойства снега и почему спать в снегу холодно
Приложение 1
Жилище северных народов-иглу
Приложение 2
Эксперимент 1 (эксперимент с бутылками)
Приложение 3
Эксперимент 2 (жизнь растений под снегом)
Приложение 4
Эксперимент 3 (строительство снежного домика,
измерение температуры в иглу)
Приложение 5
Эксперимент 4 (измерение температуры в палатке)
22
Просмотров работы: 1865
- Введение
Зима удивительно красивое время года. Вся природа в сказочном убранстве: в белом кружеве деревья, в серебристом инее крыши домов, окна в морозных узорах. Кругом тишина и покой, природа отдыхает, спит.
Я очень люблю зиму. Для меня это самое удивительное время года. Я люблю зимой все: удивительной чистоты, запаха и свежести воздух; невероятной красоты снежинки; поскрипывающий снег под ногами, морозец; зимнее солнце, показывающее нам всю эту природную красоту; зимний лес, с мохнатыми шапками снега на соснах и елях; зимние игры в снежки; прогулки на лыжах, катание с горки; лепка фигур из снега; встреча Нового года; зимние каникулы…
Только зимой бывает снег – это удивительнейшее явление природы. Я часто рассматриваю снежинки, и каждый раз восхищаюсь этой красотой, задаю себе вопросы. Где рождается снег?
Что такое снежинки? Какие они бывают? Как образуются? Какими свойствами обладает снег? Почему снег скрепит под ногами?
1.1.Актуальность темы исследования.
«Нигде влияние снежного покрова так не велико, как в России, так как нигде нет равнины настолько обширной, отдаленной от морей и покрытой снегом зимой», – писал около 100 лет назад в своей замечательной книге «Климаты земного шара» А.И. Воейков
1.2.Обоснование выбора темы исследования
Все знают, что наша страна самая снежная. Длительность зимы не меньше 4 месяцев. Но не каждый знает о свойствах и образования, у многих возникают вопросы. Поэтому я хочу рассказать в своей работе о свойствах снега.
Проблема моей работы заключается в том, что в результате анкетирования учеников 9 – 10 классов многим нравится зима, они видят эту красоту, слышат звуки, но не все знают о свойствах снега. В ходе работы я постараюсь найти интересные факты о снеге.
Вопрос | Количество ответов |
Нравится ли вам зима? | 90% |
Какая снежная страна? | 20% |
Почему скрипит снег? | 20% |
Как вы думаете сколько видов снежинок бывает? | 50% |
Приведите примеры использование, применение снега? | 50% |
Предмет исследования
Образование снежинки и физических свойств снега.
Методика исследования
Теоретические: анализ, обобщение, сравнение;
Практические: анкетирование, наблюдение, эксперимент.
Цель исследования:
1. Ознакомление с различными видами снежинок, их особенностями, свойствами и образованием.
2. Найти информацию, которая поможет ответить на интересующие меня вопросы.
3. Свои наблюдения я отразила в презентации.
Задачи исследования:
1.Подобрать материал, используя научную литературу.
2.Провести наблюдения за снегом и снежным покровом.
3.Объяснить наблюдаемые явления.
Снег — форма атмосферных осадков, состоящая из мелких кристаллов льда. Относится к обложным осадкам, выпадающим на земную поверхность.
1. Прозрачность, слоистость, твердость
1) Цель: выявить прозрачность снега.
Ход наблюдения. Разложим на снегу листы цветной бумаги. Насыпаем небольшой слой снега на самый яркий красный лист. Листа не видно, хотя мы стоим совсем рядом.
Вывод: снег непрозрачный, предмет под снегом не виден и может быть любого цвета.
2) Цель: изучить слоистость снежного покрова.
Ход эксперимента. Раскопать около школы снег до поверхности земли, рассмотреть слои снега, измерить линейкой их толщину и рассмотреть качественные отличия структуры снега в слоях.
Результаты эксперимента:
1. В ходе эксперимента обнаружено 5 слоев снега, имеющие разную толщину.
Вывод: снежный покров имеет слоистое строение, слои различаются толщиной и структурой снега, их образующего.
3) Цель: изучить твердость снега при разной температуре.
Ход эксперимента. Пройти по сухому и подтаявшему снегу и пронаблюдать глубину погружения в снег.
Вывод: чем рыхлее снег, тем сильнее он деформируется при внешних воздействиях и наоборот; твердость снега зависит от его плотности.
4.Изучение теплоизоляционных свойств снега
Цель: исследовать теплоизоляционные свойства снега, его теплопроводность и зависимости температуры почвы под снегом от толщины снежного покрова
Оборудование: линейка, термометр.
Ход эксперимента (измерения проводились в течение нескольких недель):
1. Выбираем 3-4 исследуемые точки.
2. Измеряем температуру на поверхности снега.
З. Измеряем толщину снежного покрова.
4. Измеряем температуру на поверхности почвы под снегом.
5. Рассчитываем разность температур.
Результаты эксперимента.
Толщина снежного покрова, см | Температура, ºС | Разница температур, ºС | |
На поверхности снега | На поверхности почвы под снегом | ||
20 | -8 | -5,5 | 2,5 |
30 | -8 | -5 | 3 |
40 | -8 | -4,5 | 3,5 |
Вывод: С глубиной температура повышается, чем глубже снег, тем больше (при сильных морозах) разность температур на поверхности снега и на поверхности почвы под снегом. Если слой снега невелик (до 20 см), то и разность температур небольшая. С увеличением температуры воздуха, температура на небольшой глубине растет, а на большой глубине (более 50 см) практически не меняется.
5. Исследование водоудерживающей способности и акустических свойств снега
Ход эксперимента. В принесенный с улицы рыхлый сухой снег наливаем воду, охлажденную до 0°С, пока он не станет мокрым. В принесенный с улицы мокрый снег наливаем воду, охлажденную до 0°С, пока он не начнет таять.
Результаты эксперимента:
Сухой рыхлый нег впитал большое количество воды, мокрый – меньше.
Вывод: снег обладает водоудерживающей способностью, которая зависит от его состояния: меньшей плотности соответствует большая водоудерживающая способность.
6) Цель: исследовать акустические свойства снега.
Вывод :скрип снега от температуры: слышен при низких температурах (-5°С — -20°С), при температурах больших, чем -2°С, скрип не слышен.
Выводы:
1.Снег – наиболее распространенный вид твёрдых осадков.
2.Снег имеет белый цвет, поэтому отражает до 90% солнечных лучей.
3. Снег непрозрачный и поэтому проникновение солнечной радиации ограничивается небольшой глубиной.
4.Снежный покров имеет слоистое строение.
5. Наличие влаги существенно увеличивает плотность снега. Плотность тающего снега имеет большое значение для прогноза половодья на реках.
6. Удельная теплоёмкость снега равна 2096дж/кг С.Даже незначительный слой снега предохраняет почву от глубокого промерзания и создаёт более благоприятные условия для перезимовки растений. Снежный покров высотой 60 см полностью исключает промерзание почвы.
7.Воздухопроницаемость снега уменьшается по мере его уплотнения. Благодаря движению воздуха через снег возможна перезимовка растений под снежным покровом.
8. Снег проявляет акустические свойства: скрипит под ногами человека, полозьями санок, лыж. В ходе исследования обнаружена зависимость скрипа снега от температуры.
Кроме наблюдений и опытов мне пришлось проделать большую работу по изучению литературы о снеге. Я узнала много нового и интересного. Оказывается, снег можно изучать только с точки зрения связи с погодными условиями, но и с точки зрения физических процессов. Также можно найти связь между количеством снега и урожаем. Снежинка – это волшебство природы, если любую снежинку разрезать пополам, то окажется, что половинки совпадут между собой в точности, учёные называют это симметрией. Они изучают снежинки очень давно, впервые о них написал в 1611 году учёный Иоганн Кепллер. Сегодня их изучает наука кристаллография. Я думаю, что тема «Исследование свойств снега» очень обширна и в своей работе я затронула лишь небольшую её часть.
Интересное открытие сделали американские учёные из Луизианы. Оказывается снег образуется при помощи бактерий. До этого биологи считали, что ядра конденсации вокруг которых нарастают ледяные кристаллы состоят из пыли и взвешенных веществ, находящихся в воздухе. Но анализ снега в Антарктиде, Франции, штате Монтана и реке Юкон показал, что в 85% случаев кристаллом – затравкой оказалась бактерия. Наиболее активная бактерия, участвующая в «производстве» снега – Pseudomonas syringae. Она известна тем, что поражает такие сельскохозяйственные культуры как томаты и бобовые. Как сообщил сотрудник из университета Луизианы Брент Кристнер, в недалёком прошлом учёные собирались уничтожить эту бактерию, но недавнее открытие привело их в замешательство.