Vandens iluminio pltimosi ypatumai Konkursas Fizikos bandymai aplink
Vandens šiluminio plėtimosi ypatumai Konkursas "Fizikos bandymai aplink mus 2016" Darbą parengė Klaipėdos Tauralaukio progimnazijos 7 klasės mokinė Vaiva Aleknavičiūtė Tauralaukio progimnazija Mokytoja: Alma Maskolaitienė
Jei esate vasarą lipę į kokį ežerą ar kitą vandens telkinį, tikriausiai pastebėjote, kad dugne vanduo vėsesnis nei paviršiuje. Kodėl? Pasistengsiu atsakyti į šį klausimą.
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Vandens anomalija – kas tai? Vandens anomalija – kaip ji veikia? Ežero vandens temperatūra Uždavinių sprendimas Įdomu Bandymas Klausimynas
Dauguma medžiagų šildomos plečiasi, o šaldomos traukiasi. Tačiau yra išimčių. Pavyzdžiui, vanduo „elgiasi“ kitaip — šaldomas plečiasi (nuo tam tikros temperatūros). Ši neįprasta savybė vadinama vandens anomalija
• Paveikslėlyje pavaizduotas bandymas, kurį atliekant stebėta, kaip kinta šaldomo vandens tūris. Į kolbą įpilta +10 o. C vandens, ji užkimšta kamščiu su įstatytu vamzdeliu. Šaldant vandens tūris mažėjo (taip pat kaip dauguma kitų medžiagų), bet kai temperatūra nukrito žemiau +4 o. C, vanduo ėmė plėstis. Taigi, esant +4 o. C temperatūrai vanduo užima mažiausią tūrį. 10 o. C 8 o. C 6 o. C 4 o. C 2 o. C 0 o. C
• Vasarą, kai maudeisi, tikriausiai pastebėjai, kad ežero paviršiuje vanduo šiltas, o giliau – vėsesnis. Jis tarsi susiskirstęs į sluoksnius (spustelk bet kurį iš 4 paveikslėlių) :
• Žiemą 0 o. C vanduo yra lengviausias, tad kaupiasi paviršiuje. • Giliau išsidėsto sunkesni šiltesnio vandens sluoksniai: priedugnyje kaupiasi sunkiausias (+4 o. C). Ten gali peržiemoti vandens gyvūnai ir augalai. • Ledas yra blogas šilumos laidininkas ir trukdo po juo esančiam vandeniui atvėsti. Todėl Paviršiuje vanduo šaltas, o giliau išlieka šiltas.
• Vasarą vanduo susiskirstęs priešingai nei žiemą: paviršiuje — šilčiausias, giliau — kiek vėsesnis, o prie dugno —šalčiausias. • Šiltas vanduo lengvesnis už šaltą, todėl kaupiasi paviršiuje. • Šaltesni sluoksniai yra sunkesni, tad išsidėsto giliau. • Giliausių ežerų dugnuose kaupiasi sunkiausias (+4 o. C) vanduo. • Dėl vėjo ir bangavimo maišosi tik paviršiniai sluoksniai.
• Rudenį ežero vanduo ima maišytis. • Paviršinis vėsta, tampa sunkesnis ir grimzta, o šiltesnis iš gilesnių sluoksnių kyla į paviršių. • Taip visas vanduo tampa +4 o. C.
• Pavasarį, panašiai kaip ir rudenį, ežero vanduo maišosi, o labiau sušilus orams, susisluoksniuoja. • Paviršiuje ima kauptis šiltesnis ir lengvesnis vanduo.
Sąlyga: • 1 litro talpos indas sklidinai pripiltas kambario temperatūros (200 C) vandens. Žinome, kad 10 l vandens tūrio pokytis temperatūrai pakilus 100 C yra 21 ml. Kiek jo išbėgs iš indo, jei vandenį pašildysi iki 1000 C? Sprendimas: 1. Reikia apskaičiuoti, kiek padidėtų vandens tūris 1 l talpos: 20 ml : 10=2, 1 ml 2. Tačiau vandens tūris padidėja ne 100 C, o 800 C (1000 C - 200 C = 800 C), o tai yra 8 kartus daugiau. 3. Taigi, temperatūrai pakilus 800 C, vandens tūris padidės: 2, 1 ml * 8 = 16, 8 ml (Tiek vandens ir išbėgs) Ats. : vandens išbėgs 16, 8 ml.
šyti ė l p ali su g o enį u d d u n r dėl s va i o t T n. a leči žius , iš p d i i z a s e n m B as s va onta m f u a i i i n ž i m l gia šleid i n meta u e j s š ali uo ei s g d o o e s u s alpo park t temų s a i p iai, s ž e o d s z o m y vam ldom laist i o i kti š i k e l e a N t p. uo ina nden t a ū v b vand r pat ėti i p n i i a k t juos sutrū i a žiem l ė d to us. tušči
Besiplečiančio vandens ardomąjį poveikį galima pastebėti ir kalnuose. Uolose yra nedidelių įtrūkimų, į kuriuos prasiskverbia lietaus vanduo. Šaldamas jis plečiasi ir didina šiuos plyšius. Ilgainiui susidarę gilūs ir platūs įtrūkimai suskaldo uolieną. Atskilę uolos gabalai krinta nuo kalno ir formuoja akmenų nuobirynus.
Duobės asfalte atsiranda panašiai kaip vanduo skaldo uolienas. Lietaus vanduo prasiskverbia į mažus asfalto plyšelius. Šaldamas plečiasi ir trupina kelio dangą. Ištirpus ledui, asfalte lieka ertmių. Automobilių ratai tose vietose išdaužo duobes.
Rugsėjo mėn. atvėsus orams, varlės masiškai traukia prie ežerų, kūdrų, upių ar kitų vandens telkinių. Spalį jų jau nematyti: panyra į vandenį, pasislepia tarp dugno augalų ir sustingusios išbūna iki pavasario. Varlė – šaltakraujis gyvūnas. Neigiama temperatūra jai mirtina. Likusi sausumoje sušaltų ir pavasarį neatgytų. Po ežero ledu vanduo net ir per didžiausius speigus būna nuo +10 C iki +40 C temperatūros. Tokiomis sąlygomis varlė gali sėkmingai peržiemoti.
• Pamatyti kaip veikia vandens anomalija
• Manau, kad sušalusio į ledą vandens bus daugiau nei 100 ml.
• • • Filmavimas Bandymo atlikimas Apipavidalinimas
• • • Atlieku bandymą Jį nufilmuoju Vaizdo medžiagą įkeliu į šį pristatymą
https: //youtu. be/lak. Fo 6 RDMq. Y
• Mano hipotezė pasitvirtino: sušalusio vandens buvo daugiau nei 100 ml.
a) b) c) d) e) +5 o. C -5 o. C +4 o. C -4 o. C 0 o. C — teisingas atsakymas
? ? ? vasarą žiemą ? — 120 C / 80 C / 40 C
? ? ? vasarą žiemą ? — 00 C / 20 C / 40 C
. . . . . . . . Nes vanduo netiksliai reaguoja į oro minusinę ir pliusinę temperatūrą. . . . . . . . (temperatūrai nukritus žemiau 4 o. C jis imtų plėstis ir rodytų neteisingą. . . . temperatūrą). — teisingas atsakymas
a) b) — teisingas atsakymas c) d)
a) b) c) d) Žiemos Pavasario Vasaros Rudens — teisingas atsakymas
a) b) c) d) Žiemą ir rudenį Vasarą ir pavasarį Vasarą ir žiemą Rudenį ir pavasarį — teisingas atsakymas
a) b) c) d) +7 o. C -7 o. C Vienodai Neįmanoma nustatyti — teisingas atsakymas
a) b) c) d) +2 o. C -2 o. C +4 o. C -4 o. C — teisingas atsakymas
a) b) c) Blogas Geras Vidutiniškas — teisingas atsakymas
a) b) c) d) e) 5 6 7 8 9 — teisingas atsakymas Šis neskaičiuojamas
• http: //www. purposegames. com/game/kokiu-metu-laikupavaizduotas-ezero-paveikslelis-quiz
• http: //www. purposegames. com/game/vandens-anomalija-quiz
• http: //www. purposegames. com/game/vandens-anomalija-2 -quiz
Naudota literatūra: • • „Spektras“ fizikos vadovėlis 7 klasei www. wikipedia. org Naudota programa testų kūrimui: • http: //www. purposegames. com
- Slides: 39