Дивовижні властивості снігу і льоду
Зараз зима. Коли йде сніг, можна розглянути, як різноманітні і красиві сніжинки. Цікаво, що будь-яка сніжинка завжди має 6 променів.
Щоб зрозуміти, чому сніжинка має таку форму, подивимося, як виглядає молекула води у вигляді моделі. Вона складається з атома кисню (червоний кулька) і двох атомів водню (білі кульки). Кожна молекула води є трикутник.
Кристали льоду мають форму шестикутника, який складається з таких трикутників.
Цей найперший кристалик і є майбутня сніжинка. Далі він росте за рахунок приєднання нових молекул до кристалику.
Порядок приєднання нових молекул випадковий, але в підсумку вони шикуються в шестигранники, такі ж, як і перший кристалик.
Далі у сніжинки почнуть рости відгалуження. Як саме вони будуть виглядати, залежить від температури, вологості, тиску та інших факторів. Кристалики приєднуються один до одного завжди гранню і ніколи кутом, тому промінь сніжинки завжди буде шестикутним.
Від променя можуть відходити гілки, але вони завжди будуть рости під кутом 60 ° або 120 °.
Так повинна виглядати ідеальна сніжинка. В реальності величезне скупчення «гілок», які приростають у випадковому порядку, робить кожну сніжинку унікальною.
Ви не замислювалися, чому сніг білий?
Білий світ складається з променів різного кольору, як веселка - від червоного до фіолетового. Коли сонячне світло проходить крізь сніжинку, то він частково втрачає промені червоного і жовтого кольору, вони не відображаються, і тільки промені блакитного, яскраво-синього або блакитно-зеленого кольору стають видимими. На дев'яносто п'ять відсотків сніг складається з повітря, тому проходячи між кристалами, світло відбивається від їх поверхонь, потім розсіюється в повітрі, розташованому між цими кристалами, і стає білого кольору.
Але колір снігу може змінитися від домішок. Зрозуміло, що в містах сніг може почорніти від забруднень. У горах і Арктиці часто зустрічається сніг рожевого або червоного кольору. Цей відтінок надають пофарбовані водорості, які живуть між кристалами снігу.
Швидкість падіння сніжинок на землю дуже мала - вона становить не більше 0,9 км / год. Це відбувається тому, що розмір пластівців снігу досить великий, а вага дуже маленький. І лише деякі з сніжинок здатні долетіти до земної поверхні, багато хто з них зникають - тануть ще в повітрі.
Уважно прочитай текст про сніжинки, потім виконай досліди і відповідай на питання. Всі відповіді та результати дослідів запиши в спеціальну таблицю.
Досвід 1. Танення снігу.
Візьми на вулиці трохи свіжого пухкого снігу і поклади його в склянку. Можна попросити у дорослих спеціальний мірний стакан для продуктів і рідин. У багатьох він є на кухні. Якщо такого склянки немає, то можна взяти будь-який, але треба обов'язково зазначити рівень снігу в склянці.
Коли сніг повністю розтане, відзнач рівень води. Якщо ти використовував мірну склянку, то визнач, наскільки змінився обсяг води в порівнянні з обсягом снігу. Чому обсяг води менше, ніж снігу?
Досвід 2. Який сніг тане швидше - чистий або брудний.
Візьми дві проби снігу - чистий (в парку. В лісі) і брудний - (у дороги і т.д.) якщо там, де ти живеш, сніг чистий (вам так пощастило), то можна штучно зробити брудний сніг - посипати його поверхню подрібненим активованим вугіллям. Треба взяти однакову кількість кожного зразка і поставити його танути під настільну лампу. Лампа буде зображувати весняне сонце. Встановіть, який сніг розтане швидше -чистий або брудний, і поясніть чому?
Досвід 3. Наскільки забруднений сніг там, де ти живеш?
Візьми однакову кількість чистого і брудного снігу, нехай він розтане. Оціни на око чистоту і прозорість вийшла води, а потім профільтруй кожен зразок через фільтрувальну папір. Видно чи бруд на фільтрі? Якщо є можливість зважити на точних вагах фільтри до фільтрування і після (але тільки коли вони повністю висохнуть), то можна дізнатися, скільки бруду і пилу міститься в певному обсязі снігу.
Всі знають, що вода може бути в трьох станах - пар (газоподібна речовина), рідина та лід (тверда речовина).
Всі ви бачили лід і, напевно, навіть гризли бурульки, хоча дорослі це забороняють.
Але у звичайного льоду є цікаві властивості. Давайте вивчимо їх за допомогою простих дослідів.
Дослід 4. Перетворення води в лід.
Візьми пластиковий одноразовий стаканчик, наллєш туди води до половини, відзнач зовні кольоровим фломастером рівень води і постав заморожувати в холодильник.
Коли вода повністю перетвориться на лід, дістань стаканчик з холодильника і відзнач рівень льоду. Дивно, але обсяг льоду більше, ніж води, з якої він вийшов. Спробуй знайти пояснення сам або попроси допомогти дорослих.
Досвід 5. Танення льоду з сіллю.
Налий воду в формочки для печива або маленькі мисочки і заморозь в холодильнику. Коли утворюється лід, дістань його з формочок, поклади на тарілку широкою частиною вниз і потім посип сіллю. Пильнуй, що відбувається. В утворюються тріщини і поглиблення можна додати акварельні фарби, і ви побачите фантастичні картини.
Досвід 6. Куди треба класти лід, щоб швидше охолодити рідину.
Візьми дві чашки гарячого чаю або просто води. Одну постав на лід, іншу - під лід. Через деякий час пальцем або на смак спробуй, в якій чашці вода остигає швидше. Спробуй відповісти, чому так відбувається.
Досвід 7. Чистий лід
Зроби трохи солоної і солодкої води. Заморозь кубики зі звичайної, солоної і солодкої води. Коли вони повністю перетворяться в лід, дістань їх і розкол кожен кубик льоду на половинки. Спробуй кожен кубик на смак. Які висновки можна зробити з цього досвіду?
Дослідження. Танення льоду в різних умовах.
Тепер будемо спостерігати, як розморожується лід в різних умовах. Треба заморозити однакові шматочки льоду або невеликий об'єм води в чотирьох пластикових стаканчиках. Потім приготувати 4 однакові мисочки або тарілки і дістати лід з кожного стаканчика. Для цього стаканчики можна на короткий час поставити в гарячу воду.
Перший шматочок льоду поклади в суху миску, другий в миску, наповнену гарячою водою, третій в миску з водою кімнатної температури, а в четверту миску поклади лід, попередньо обернувши його шматочком хутра, вати або вовняної тканини, (можна використовувати рукавицю або вовняний носок. Пильнуй, як тане лід в кожній мисці. Зверни увагу, що лід не тоне, а спливає на поверхню води.
Запиши час, який знадобився для танення льоду в будь-якому вигляді досвіду. Спробуй пояснити отримані результати.
Як ти думаєш, чи залежить швидкість замерзання води від того, чи була ця вода прісної або солоною?
Перевір це сам - заморозь три зразка: 1 - звичайна вода, 2 - 1 чайна ложка солі на склянку води, 3 - 2 столові ложки солі на склянку води. Всі зразки постав одночасно в холодильник. Постарайся відзначити час, за яке замерзне кожен зразок.
Всі відповіді запиши в спеціальну таблицю, зроби фотографії дослідів зі снігом і з таненням льоду в різних умовах. Якщо ти робив дослідження, то опиши його результати і зроби висновки. Не забудь написати відгук про конкурс.
Чому сніжинки завжди шестикутні?