Агрегатные состояния воды Агрегатные состояния воды Агрегатные состояния воды Агрегатные состояния воды Аномалии воды Аномалии воды Аномалии воды Аномалии воды Облака Облака Облака Образование осадков (Круговорот воды в природе) Образование осадков (Круговорот воды в природе) Образование осадков (Круговорот воды в природе) Образование осадков (Круговорот воды в природе) Свойства воды (Физические и химические) Свойства воды (Физические и химические) Свойства воды (Физические и химические) Свойства воды (Физические и химические) Звуки под водой Звуки под водой Звуки под водой Звуки под водой

К Содержанию

Аномалии воды Обычная вода на самом деле является загадочной жидкостью, поскольку многие ее свойства (плотность, сжимаемость, теплоемкость) являются аномальными - не похожими на свойства большинства других жидкостей. Причина этого заключается в особой структуре воды, обусловленной водородными связями между ее молекулами, которая изменяется с температурой или давлением.

АНОМАЛИЯ ПЛОТНОСТИ Она двоякая Во-первых, после таяния льда плотность увеличивается, проходит через максимум при 4°С и только затем уменьшается с ростом температуры. В обычных жидкостях плотность всегда уменьшается с температурой. Чем больше температура, тем больше тепловая скорость молекул, тем сильнее они расталкивают друг друга, приводя к большей рыхлости вещества. Разумеется, и в воде повышение температуры увеличивает тепловую скорость молекул, но почему- то это приводит в ней к понижению плотности только при высоких температурах. Вторая аномалия плотности состоит в том, что плотность воды больше плотности льда (благодаря этому лед плавает на поверхности воды, вода в реках зимой не вымерзает до дна и т.д.). Обычно же при плавлении плотность жидкости оказывается меньше, чем у кристалла. Это тоже имеет простое физическое объяснение. В кристаллах молекулы расположены регулярно, обладают пространственной периодичностью - это свойство кристаллов всех веществ. Но у обычных веществ молекулы в кристаллах, кроме того, плотно упакованы. После плавления кристалла регулярность в расположении молекул исчезает, и это возможно только при более рыхлой упаковке молекул, то есть плавление обычно сопровождается уменьшением плотности вещества. Такого рода уменьшение плотности очень мало. А плотность воды превышает плотность льда сразу на 10%! То есть скачок плотности при плавлении льда аномален не только по знаку, но и по величине.

ПЕРЕОХЛАЖДЕННАЯ ВОДА Что же происходит с аномалией плотности при переохлаждении воды? Она ведет себя странно. С одной стороны, плотность воды сильно уменьшается по мере переохлаждения (то есть первая аномалия усиливается), но, с другой стороны, она приближается к плотности льда при понижении температуры (то есть вторая аномалия ослабевает).

АНОМАЛИЯ СЖИМАЕМОСТИ Вот еще пример аномалии воды: необычное температурное поведение ее сжимаемости, то есть степени уменьшения объема при увеличении давления. Обычно сжимаемость жидкости растет с температурой: при высоких температурах жидкости более рыхлы (имеют меньшую плотность) и их легче сжать. Вода обнаруживает такое нормальное поведение только при высоких температурах. При низких же сжимаемость ведет себя противоположным образом, в результате чего в ее температурном поведении появляется минимум при 45°С.

АНОМАЛИЯ ТЕПЛОЕМКОСТИ Величина теплоемкости, как известно, показывает, сколько нужно затратить тепла, чтобы поднять температуру вещества на один градус. Для подавляющего числа веществ теплоемкость жидкости после плавления кристалла увеличивается незначительно - никак не более 10%. Другое дело - вода. При плавлении льда теплоемкость скачет от 9 до 18 кал/моль " град, то есть в два раза! Такого огромного скачка теплоемкости при плавлении не наблюдается ни у одного другого вещества: здесь вода абсолютный рекордсмен. К Содержанию

Для физики особый интерес представляют частицы, имеющие широкий диапазон размеров, концентраций и скоростей. Размеры облачных частиц определяются не только микрофизическими процессами, но также крупномасштабными процессами динамики облаков. Физическая классификация облаков Облака верхнего Яруса. Выше 6км Облака среднего Яруса. 2-6км Облака нижнего Яруса. Ниже 2км Облака вертикального Развития.

Факторы, влияющие на испарение облака Высота нижней границы Относительная влажность в подоблачном слое Температура в подоблачном слое К Содержанию

Дождь образуется… Когда капельки воды в облаке сливаются друг с другом, они как бы набухают, увеличиваясь в размере (с Земли мы наблюдаем это как превращение белых облаков в серые тучи). Наконец, капли становятся настолько тяжелыми, что проливаются на Землю начинается дождь. Маленькие капли воды почти идеально круглые, потому что их собирает в шар сила поверхностного натяжения. А вот капли побольше имеют вытянутую форму, потому что они слишком тяжелые и силы поверхностного натяжения не хватает на то, чтобы удержать их в форме шара. К Содержанию

Роса образуется … В воздухе содержится определенное количество влаги. Теплый воздух содержит больше влаги, чем холодный. Когда воздух соприкасается с холодной поверхностью, часть его конденсируется, и влага, содержащаяся в нем, остается на этой поверхности. Это и есть роса. Температура такой прохладной поверхности должна быть ниже определенной величины, при которой образуется роса. Эта величина называется "точкой росы". Роса не образуется на земле или тропинках, так как они долго сохраняют солнечное тепло. А на траве или растениях, которые остыли, роса образуется. Но только незначительная часть влаги, которую мы наблюдаем на растениях утром, является росой. Основная часть влаги (а иногда и вся влага) произведена самим растением. К Содержанию

Иней образуется… Иней образуется из маленьких кристалликов замерзшей воды. Когда воздух охлаждается до 0° С, содержание влаги в нем уменьшается. Избыток воды собирается на поверхности предметов. Когда температура опускается ниже 0° С, вода кристаллизуется. То есть кристаллики льда покрывают поверхность воды. Белый иней, который часто называют "изморозью", бывает двух видов: гранулированный и кристаллический. Гранулированный иней - это просто замерзший туман. Кристаллический иней образуется из водяных паров воздуха. К Содержанию

Град образуется… Град образуется, когда дождевые капли по пути к земле проходят через слой холодного воздуха и замерзают. Из отдельных дождевых капель получаются очень маленькие градинки. Когда маленькие градины падают и встречают по пути сильные восходящие воздушные потоки, они могут подняться до того уровня, где образуются дождевые капли. К градине пристают новые капли, и когда она вновь пролетает через холодные слои, вода обволакивает ее и замерзает, увеличивая таким образом размер градины. Поднимание и опускание градины может происходить неоднократно до тех пор, пока на ней не нарастет количество слоев, увеличивающее ее вес настолько, что она оказывается в состоянии преодолеть силу восходящих воздушных потоков и падает на землю. Таким образом появляются градины диаметром в 8-10 сантиметров и весом до 0,5 кг. К Содержанию

Физические свойства воды ЧИСТАЯ (ДИСТИЛЛИРОВАННАЯ) ВОДА – БЕСЦВЕТНАЯ ЖИДКОСТЬ, БЕЗ ЗАПАХА И ВКУСА ЕДИНСТВЕННОЕ ВЕЩЕСТВО, КОТОРОЕ НА ЗЕМЛЕ СУЩЕСТВУЕТ В ТРЕХ АГРЕГАТНЫХ СОСТОЯНИЯХ ТЕМПЕРАТУРА КИПЕНИЯ 100°С ТЕМПЕРАТУРА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ (ПЛАВЛЕНИЯ) 0°С

В XVIII ВЕКЕ ВОДА ПОСЛУЖИЛА ЭТАЛОНОМ ДЛЯ ВЫБОРА ЕДИНИЦЫ МАССЫ: МАССЕ 1 куб. см. БЫЛО ПРИПИСАНО ЗНАЧЕНИЕ 1г МАКСИМАЛЬНАЯ ПЛОТНОСТЬ ПРИ 4°С ПРИНЯТА ЗА 1г/мл, ВСЕ ОСТАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА СРАВНИВАЮТСЯ ПО ПЛОТНОСТИ И МАССЕ С ВОДОЙ ПЛОТНОСТЬ ЛЬДА МЕНЬШЕ, ЧЕМ У ЖИДКОЙ ВОДЫ, ЧТО ЯВЛЯЕТСЯ АНОМАЛЬНЫМ СВОЙСТВОМ ВОДЫ ВОДА ОБЛАДАЕТ САМОЙ БОЛЬШОЙ ТЕПЛОЕМКОСТЬЮ ОНА НЕ ПРОВОДИТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК

Химические свойства воды 1. С МЕТАЛЛАМИ. а) очень активные металлы при взаимодействии с водой образуют гидроксид и водород б) средние по активности металлы при взаимодействии с водой при нагревании образуют оксид металла и водород в) малоактивные металлы с водой не реагируют

2. С ОКСИДАМИ. а) оксиды металлов при взаимодействии с водой образуют гидроксиды б) оксиды неметаллов при взаимодействии с водой образуют кислоты 3. РАЗЛОЖЕНИЕ (ЭЛЕКТРОЛИЗ) К Содержанию

Почему мы плохо слышим звуки в воде? Акустический импеданс воды приблизительно в 1000 раз больше, чем у среднего уха, и поэтому практически весь звук отражается от барабанной перепонки. К Содержанию

Самое громкое в мире животное – голубой кит Он может издавать звуки в 188 дБ, которые слышны на расстоянии до 850 км от кита. К Содержанию

Презентация была подготовлена учениками «МОУ МГЛ при МаГУ» 8 «А» класса Чуйкиным Максимом и Савельевым Максимом Учитель: Дозоров Виктор Анатольевич

Магнитогорск 2009