Куда испаряется вода после дождя

Испарение и конденсация воды. Несколько практических советов

Вода – одно из самых распространенных и вместе с тем самое удивительное вещество на Земле. Вода находится повсюду: и вокруг нас, и внутри нас. Мировой океан, состоящий из воды, покрывает ¾ поверхности земного шара. Любой живой организм, будь то растение, животное или человек, содержит воду. Человек более чем на 70% состоит из воды. Именно вода – одна из главнейших причин возникновения жизни на Земле. Как и любое вещество, вода может находиться в различных состояниях или, как говорят физики, ‑ агрегатных состояниях вещества: твердом, жидком и газообразном. При этом постоянно происходят переходы из одного состояния в другое – так называемые фазовые переходы. Одним из таких переходов является испарение, обратный процесс называется конденсацией. Давайте попробуем разобраться, как можно использовать это физическое явление, и что нужно знать об этом.

В процессе испарения вода переходит из жидкого состояния в газообразное, при этом образуется водяной пар. Это происходит при любой температуре, когда вода находится в жидком состоянии (0 0 – 100 0 С). Однако скорость испарения не всегда одинаковая и зависит от ряда факторов: от температуры воды, от площади поверхности воды, от влажности воздуха и от наличия ветра. Чем выше температура воды, тем быстрее двигаются ее молекулы и тем интенсивнее происходит испарение. Чем больше площадь поверхности воды, а испарение происходит исключительно на поверхности, тем больше молекул воды смогут перейти из жидкого состояния в газообразное, что увеличит скорость испарения. Чем больше содержание водяных паров в воздухе, то есть чем выше влажность воздуха, тем менее интенсивно происходит испарение. Кроме того, чем больше скорость удаления молекул водяного пара от поверхности воды, то есть чем больше скорость ветра, тем больше скорость испарения воды. Также следует отметить, что в процессе испарения воду покидают самые быстрые молекулы, поэтому средняя скорость молекул, а, значит, и температура воды уменьшаются.

Учитывая описанные закономерности, важно обратить внимание на следующее. Очень горячий чай пить не безвредно. Однако чтобы его заварить, требуется вода с температурой, близкой к температуре кипения (100 0 С). При этом вода активно испаряется: над чашкой с чаем хорошо видны поднимающиеся струйки водяного пара. Чтобы быстро охладить чай и сделать чаепитие комфортным, нужно увеличить скорость испарения, и охлаждение чая произойдет существенно быстрее. Первый способ известен всем с детства: если подуть на чай и тем самым удалить молекулы водяного пара и нагретый воздух от поверхности, то скорость испарения и теплопередачи увеличится, и чай быстрее остынет. Второй способ часто использовали в старину: переливали чай из чашки в блюдце и тем самым увеличивали площадь поверхности в несколько раз, пропорционально увеличивая скорость испарения и теплопередачи, благодаря чему чай быстро остывал до комфортной температуры.

Охлаждение воды при испарении хорошо ощущается, когда летом выходишь из открытого водоема после купания. С влажной кожей находиться прохладнее. Поэтому чтобы не переохладиться и не заболеть, нужно обтереться полотенцем, тем самым остановить охлаждение, вызванное испарением воды. Однако это свойство воды – охлаждаться при испарении – иногда полезно использовать для того, чтобы немного понизить высокую температуру заболевшему человеку и тем самым облегчить его самочувствие при помощи компрессов или обтираний.

При конденсации вода из газообразного состояния переходит в жидкое с выделением тепловой энергии. Это важно помнить, находясь вблизи кипящего чайника. Струя водяного пара, выходящая из его носика, имеет высокую температуру (около 100 0 С). Кроме того, соприкасаясь с кожей человека, водяной пар конденсируется, тем самым увеличивая неблагоприятное термическое воздействие, что может привести к болезненным ожогам.

Также полезно знать, что в воздухе всегда содержится какое-то количество водяных паров. И чем выше температура воздуха, тем больше водяных паров может быть в атмосфере. Поэтому летом при заметном понижении температуры в ночное время часть водяных паров конденсируется и выпадает в виде росы. Если утром пройти босиком по траве, то она будет влажной и холодной на ощупь, так как уже активно испаряется благодаря утреннему солнцу. Похожая ситуация происходит, если зимой войти с улицы в теплое помещение в очках, ‑ очки будут запотевать, так как водяные пары, находящиеся в воздухе, будут конденсироваться на холодной поверхности стекол. Чтобы это предотвратить, можно воспользоваться обычным мылом и нанести на стеклах сетку с шагом около 1 см, а затем растереть мыло мягкой тканью, не спеша и не сильно нажимая. Стекла очков покроются тонкой невидимой пленкой и не будут запотевать.

Водяной пар, находящийся в воздухе, можно с большой точностью считать идеальным газом и рассчитывать параметры его состояния при помощи уравнения Менделеева-Клапейрона. Предположим, что температура воздуха днем при нормальном атмосферном давлении составляет 30 0 С, а влажность воздуха 50%. Найдем, до какой температуры должен охладиться воздух ночью, чтобы выпала роса. При этом будем считать, что содержание (плотность) водяных паров в воздухе не изменялось.

Плотность насыщенного водяного пара при 30 0 С равна 30,4 г/м 3 (табличное значение). Так как влажность воздуха 50%, то плотность водяных паров составляет 0,5·30,4 г/м 3 = 15,2 г/м 3 . Роса выпадет, если при некоторой температуре эта плотность будет равна плотности насыщенного водяного пара. Согласно табличным данным это наступит при температуре примерно 18 0 С. То есть, если ночью температура воздуха опустится ниже 18 0 С, то выпадет роса.

По предложенному методу мы предлагаем вам решить задачу:

В закрытой банке объемом 2 л находится воздух, влажность которого составляет 80%, а температура 25 0 С. Банку поставили в холодильник, внутри которого температура 6 0 С. Какая масса воды выпадет в виде росы после наступления теплового равновесия.

Автор: Матвеев К.В., методист ГМЦ ДО г. Москвы

Источник

Как образуются облака: процесс испарения влаги

Не последнюю роль в формировании погоды играют водяные пары, содержащиеся в атмосфере. Водяной пар – это вода в газообразном состоянии. В это состояние она переходит не только при кипении, но и находясь в состоянии льда. В атмосферу пары поступают при испарении с водных поверхностей, почвы, при транспирации растений. В воздухе пары находятся при любых, даже при отрицательных температурах. При испарении пары поднимаются вверх, насыщают атмосферу, а после того, как образуются облака и насытятся капельками воды или льда, начинаются дожди. Все эти процессы происходят только при определенных условиях.

Пары в атмосфере

Как известно, примерно половина земной поверхности закрыта облаками. Это переносимые по воздуху ветрами водяные пары. Сами облака являются частью круговорота воды в природе, процесса, который обеспечивает пресной водой Землю. Ведь на ней почти не образуется новых запасов воды, а постоянно «перекачиваются» старые запасы. Так, тот дождь, который шел миллионы лет тому назад, идет сегодня.

При испарении с поверхности земли, воды поднимается водный пар. Во время подъема он охлаждается. После того, как образуются тучи, и они перенасытятся влагой, начинает идти дождь или снег.

Процесс испарения

Водяные пары присутствуют в атмосфере постоянно. Это происходит из-за того, что вода всегда испаряется с поверхностей даже при минусовой температуре. Время испарения зависит от температуры воздуха: летом оно происходит быстрее, чем зимой. Из-за этой особенности видно, как быстро испаряется вода при кипении, а вот снег и лед испаряются очень медленно, практически незаметно для глаз. Сами пары тоже незаметны, так как состоят из очень маленьких водяных молекул. Но когда этих частиц становится много, то мы видим капельки воды или льдинки, снежинки. Сами же молекулы воды постоянно находятся в движении, скорость которого зависит от температуры окружающей среды. При высокой температуре молекулы двигаются очень быстро, активнее происходит испарение.

Невидимые облака

Все облака образуются в результате испарений, но не все они видны глазу. Когда пары поднимаются в атмосферу, насыщая ее, и до момента, пока их не видно, можно говорить о том, что облако невидимое. Но когда создадутся определенные температурные условия, эти пары станут видны глазу. После того, как образуются облака, они приобретают причудливую форму. Это связано со скоростью подъема паров в верхние слои атмосферы, температуры, при которой происходит этот процесс, наличия ветра и других факторов. К примеру, водяной пар в жаркую погоду очень быстро поднимается в верхние слои атмосферы, где происходит накапливание влаги. Во время подъема пар охлаждается, но молекулы воды удерживаются воздушными массами. После того, как образуются облака, и количество влаги в них достигнет критического уровня, капельки воды вновь падают на землю в виде осадков.

Чтобы лучше понять процесс, можно провести опыт. В зимний день открыть окно комнаты. В этот момент снаружи сразу же появится облачко, но как только окно закроется, оно пропадет. Это происходит в тот момент, когда теплый воздух сталкивается с холодным и начинает охлаждаться. Исходя из этого, можно сделать вывод, как образуются облака: они появляются в результате конденсирования или при охлаждении пара, который соединяется в капельки воды.

Появление облака

Водяной пар, находящийся в воздухе, при определенных температурах невидим. А как образуются облака, видимые глазу, что для этого нужно? Как только атмосфера насытится парами, а температура начнет понижаться, достигая определенного предела, пар начнет конденсироваться и становится видимым.

В разное время суток и при разной погоде формируются различные виды облаков. В полуденные летние дни появляются кучевые облака. Утром и вечером этот вид не формируется.

Кучевые облака

Зная, как появляются облака, напрашивается вывод, что воздух высоко в атмосфере прогревает неравномерно. Из-за этого на небе видны «клочки» облаков. И это действительно так. Высоко в небе отдельные участки воздуха сильно охлаждены. Попадая в такие карманы, сильно нагретые пары резко проявляются, становятся видимыми. В этих белых тучках содержится весь тот пар, который поднялся с поверхности. При сильном насыщении парами, мелкие частички начинают собираться в более крупные капли воды. Когда их атмосфера не сможет удерживать, начинает идти дождь.

Зная, откуда появляются облака, ученые могут прогнозировать образование кучевых, кучево-дождевых видов. При неравномерном нагревании Солнцем земной поверхности, происходит испарение различной интенсивности. В результате такого явления на небе видны красивые, забавной формы облака. С ветрами они передвигаются по небу, насыщаясь влагой. И, достигнув пика насыщения, лишнюю влагу тучки «сбрасывают» на землю в виде дождя. Затем вся вода опять испарится, появятся облака и процесс начнется сначала.

Образование других облаков

На месте встречи холодного и теплого воздуха, на фронте, появляются не отдельные облака, а сплошной слой. Сначала он рыхлый, затем, после снижения облачной массы, толщина и плотность начинает увеличиваться. Как только такие образования дойдут до места, где их плотность и опущение достигнут максимума, начинает идти ровный небольшой дождь или снег. Выпадение осадков длится долго. В народе при таких тучках говорят «дождь обложился».

Помимо дождевых и кучевых облаков, в атмосфере формируются слоистые, волнистые виды. Все они появляются при охлаждении воздуха, когда создаются условия конденсации.

Источник

Куда пропала вода после дождя?
план-конспект занятия по окружающему миру (старшая группа) на тему

конспект познавательно — исследовательской деятельности

Скачать:

Вложение	Размер
konspekt_kuda_propala_voda_posle_dozhdya.docx	27.34 КБ

Предварительный просмотр:

Опытно – экспериментальной деятельности

по познавательному развитию

в старшей группе на тему

«Куда делась вода после дождя»

Подготовила: Валентина Алексеевна Федосеева

МБДОУ «Детский сад № 51»

ЭМР Саратовской области

Образовательная область : Познавательное развитие

Основные виды деятельности: поисково-исследовательская, игровая, коммуникативная, двигательная.

Формы организации: фронтальная, подгрупповая, индивидуальная.

Формы реализации детских видов деятельности: игровая образовательная ситуация.

Цель : расширять представления детей о свойствах и круговороте воды в природе

— Дать представление о круговороте воды в природе

— расширить знания детей о процессе перехода воды из одного агрегатного состояния в другое;

-уточнить и закрепить знания детей о значении воды

-развивать познавательные способности: умение наблюдать, анализировать, сравнивать, строить предположения, предлагать способы их проверки, находить причины и следствия тех или иных событий.

-Развивать навыки проведения лабораторных опытов

-развивать навыки общения со взрослыми и сверстниками, умение осуществлять самоконтроль и взаимоконтроль.

-формировать эмоциональную отзывчивость, желание приходить на помощь; -формировать желание участвовать в совместных опытах.

Развивающая среда: магнитная доска; персонаж Смотритель вод и дождевых дел Мастер, Капитошка; емкость со льдом (по количеству детей);; термос; пустая емкость; схема «Круговорот воды в природе»; Картинки-модели «Как капелька путешествует» ; набор карточек «Моделирование маленькими человечками» на каждого ребенка; зеркало (по количеству детей); волшебный мешочек; ледяной ларец; цветок в горшке; мультимедийная установка, ноутбук; магнитофон

Предшествующая работа: рассматривание карты: реки, моря, океаны; Проведение исследовательской деятельности по теме «Узнаем, какая вода», моделирование маленькими человечками, беседа «Свойства воды».

Продолжительность: 20 минут

Воспитатель (далее В.): Ребята, посмотрите кто к нам пришел в гости. Вы знаете кто это? Капитошка хочет вам загадать загадку, послушайте внимательно.

Я и туча, и туман,

И ручей, и океан,

И стеклянной быть могу.

В: -Правильно. Ведь Капитошка — это капелька воды. Он хочет узнать, что мы знаем о воде? А где мы встречаемся с водой?

В: -А для чего нужна вода?

В.: — Капитошка просит для вас рассказать сказку о воде. Слушайте внимательно…

В. : -Когда неизвестно, где неведомо жил поживал великий чародей — главный Смотритель всех вод на свете. Однажды призвал он главного дождевых дел Мастера и спросил том, что часть воды последнего большого дождя пропала. Куда она подевалась? И что будет, если вся вода после дождя пропадет?

В.: -Как ни считали чародеи – не сходится. Смотритель всех вод на свете воскликнул, что дождя выпало больше. И велел проверить лучше. Послали на поиски Ветер. Облетел он все леса и поля, обшарил все лужицы, заглянул в каждый цветок, а потерявшейся воды так и не нашел. Тогда чародей задумался: может вода испарилась, а может сквозь землю провалилась? Одним словом, исчезла?

В.:- Ребята, а вы как думаете, где может быть потерянная вода?
В.:- Нужно помочь чародеям во всем этом разобраться. Ведь не шуточное дело — вода пропала! Нужно помочь найти пропавшую водичку. Делать то, что будем?

В.:- Отправимся тогда с вами в сказку и там, на месте во всем разберемся. Вы согласны? Тогда вперед! Только нужно взять в собой волшебный мешочек, вдруг пригодится. Превратимся мы все в капельки и возьмем с собой в помощники Капитошку.

Дети рассматривают персонажа

Дети: в речке, из крана течет, снег,роса

Умываться, стирать, готовить, поливать растения, купаться в речке, мыть полы, пить и т. д.)

В.: Вот мы с вами в сказке, а в сказке могут происходить любые чудеса. Смотрите, а чародеи то какие грустные. Нужно скорее им помочь воду потерянную искать и первым делом нужно нам выяснить, может ли вода испаряться.

В.: -Ребята, смотрите, что там, стоит на пенечке, скатертью волшебной прикрыто. Ух ты! Откуда здесь взяться термосу? Наверное, Капитошка нам помогает. Интересно, а что же в нём может быть? Сейчас откроем и проверим. Дети! Это термос и значит в нем что-то горячее. Дети самостоятельно не должны открывать сосуды с горячей водой. Это могут сделать только взрослые. Вы позволите мне его открыть? Что мы наблюдаем? Откуда пар в термосе? Вода при нагревании превратилась в пар.

В.: -А вдруг это не вода? Как мы это проверим.

В.: -Точно! Капельки воды. Значит в термосе вода. Горячая вода испаряется, в пар превращается. Выходит, может вода испаряться?

В.:- Скажите пожалуйста, а как построить модель пара моделированием маленькими человечками? Ч то это значит?

В.:- Как вы думаете, во что превращается пар, когда поднимается вверх? А когда все облака соберутся вместе, то что происходит? Предлагаю вам поиграть вместе с дождем. Согласны?

Физминутка «Капризная тучка»

В.: — Ребята, посмотрите! Пока мы с вами играли с дождем, Капитошка зря время не терял, пропавшую воду искал. И вот что он обнаружил: ледяной ларец, а что же внутри: заглянем? Может там наша водица?

В.: -Ответьте, пожалуйста, какой лед на ощупь? Лед — это вода? А вода в каком состоянии? Постройте модель льда моделированием маленькими человечками? А как получился лед? Ой, ребята, посмотрите, пока мы с вами рассматривали лед, что с ним произошло? Во что он превратился?

Модель какого вещества нужно изобразить?

В.: Посмотрите, что я нашла. Бедный цветок, он совсем завял? Что же делать? Что произошло с водой? Ребята, а вы не догадались, куда же подевалась вода после дождя? Капитошка, ты не знаешь? Вот видите мы с вами пронаблюдали три состояния воды: жидкое – капля воды, твердое – лед, газообразное – пар.

В.: Вода сквозь землю просочилась. А дальше что? Так там под землей и останется? Значит, мы нашли воду?

-Есть в природе такое удивительный процесс как круговорот, когда вода перемещается по кругу. Называется круговорот воды в природе. Предлагаю нам вернутся к чародеям и рассказать им о поисках пропавшей воды и немного узнать о круговороте воды в природе. Тогда будет понятно, куда же пропала вода после дождя и что с ней происходит дальше в природе?

В: Ребята, обратите внимание на схему. Итак, уважаемы чародеи и дорогие друзья, посмотрите, как путешествует вода в природе. Прошел сильный дождь, вода попала на почву, просочились дождевые капли глубоко под почву, добрались капли до глины, а через нее им уже не просочиться, т.к. глина плотная и воду не пропускает. Собрались тогда дождевые капли в струйки и потекли в виде ручья. Ручейки собираются в реки. Солнце пригревает воду и она начинает испаряться. Пар поднимается вверх. Но воздух на верху (на небе) холодный, поэтому капельки пара превращаются в капельки воды , потом собираются в лёгкие облака, которые собираются в большую тучку и в этой тучке капелькам становится тесно и они падают вниз в виде дождя. Капельки спускаются вниз, поливают землю, растения и затем переливаются обратно в водоём. И всё это называется круговорот земли в природе . Это лишь малая часть, которую я рассказала о круговороте воды в природе. Более подробнее мы еще с вами будем изучать позже. И нам опять мы встретимся с нашем героем Капитошкой, который позовет нас в увлекательное путешествие с Капелькой.

Источник