Красный вверх! Зеленый вниз! Красивый опыт с водой

Автор Игорь Буккер

14.05.2021 15:21

Здоровье

Минеральная вода — атрибут здорового образа жизни и действенное лекарственное средство. Ею наполняют ванны, обливаются, ее используют для полосканий и ингаляций, но чаще всего пьют.

Как правильно выбирать воду

Гостем очередного выпуска программы «Точка зрения» стал эксперт по минеральным водам Михаил Ольхов, директор по развитию бизнеса ООО «СТЭЛМАС-Д».

— Чем минеральная вода может помочь организму?

— Вода в жизни человека играет решающую роль. Достаточно вспомнить хотя бы о том, из чего в целом складываются основные аспекты здорового образа жизни человека.

Естественно, тут всё зависит от того, что для нас самое важное, без чего мы не можем существовать в принципе.

  • Первое — кислород. Не дышать более чем 3 минуты мы не можем.
  • Второе — это вода. Без воды мы где-то дней семь максимум можем протянуть.
  • Третье — это питание. Дней 40 без еды человек может выдержать.
  • Четвертое — это движение. Потому что даже если первые три аспекта будут в целом присутствовать в нашей жизни, но полностью нас обездвижат, всё равно в организме постепенно начнутся необратимые изменения.
  • Пятый аспект — это отсутствие либо наличие вредных привычек, потому что мы сами тут принимаем решение — как к своему организму относиться: бережно или не очень.
  • Шестой аспект — это наследственность. Тут мы уже никак не можем влиять вообще, что дано, то дано. Но если мы знаем, что в нашем роду присутствуют какие-то хронические заболевания — для нас это очень важный звоночек, чтобы мы первые пять аспектов хотя бы соблюдали.

Кипение воды

  • Участник: Ярославцев Максим Александрович
  • Руководитель: Трубенко Фаина Ивановна

Опыт 1. А.В. Перышкин. Физика 8, § 18.

Техника безопасности Правила безопасности при работе со спиртовкой и стеклянной посудой.
Цель эксперимента Наблюдать процесс кипения воды и описать основные явления, которые сопровождают процесс кипения воды.
Гипотеза: Процесс кипения сопровождается рядом удивительных явлений
Оборудование: Фото
  • Штатив;
  • Колба с водой;
  • Спиртовка;
  • Спички
Описание опыта Результаты опыта Объяснение
В лапке штатива закрепляем колбу с водой, снизу поместим спиртовку. Зажигаем спиртовку и наблюдаем за процессами, происходящими в колбе. 1. Идет обильное испарение с поверхности жидкости, над горлышком колбы образуется туман. 1. Пар невидимый, но при попадании в холодную среду (наружный воздух) происходит конденсация пара и образуется туман.
2. На внутренней поверхности стенок образуются и начинают расти пузырьки. 2. Пузырьки содержат воздух, растворенный в воде и водяной пар, который образуется за счет испарения воды внутрь пузырьков.
3. Пузырьки увеличиваются в размерах, отрываются от стенок колбы, поднимаются вверх и исчезают. 3.В холодных непрогретых слоях воды происходит конденсация пара.
4. Возникает шум предшествующий закипанию воды. 4. Шум вызван попеременным уменьшением и увеличением пузырьков в размерах, вода постепенно полностью прогревается.
5. Пузырьки всплывают на поверхность, лопаются, слышно как булькает вода, кипит. 5.Пузырьки всплывают на поверхность под действием архимедовой силы, насыщенный пар из пузырьков выбрасывается в атмосферу.

Опыт 2. Кипение воды при пониженном давлении

Жидкость закипит, если давление насыщенного пара в пузырьках будет больше суммы гидростатического давления жидкости и атмосферного давлении:

рнас. п. > ρgh + ратм.

Из этого выражения вытекает, что изменив внешнее давление над водой можно изменить температуру кипения воды: при уменьшении внешнего давления температура кипения понижается, а при увеличении давления — повышается. Докажем этот вывод на опыте.

Техника безопасности Правила безопасности при работе со стеклянной посудой
Цель эксперимента Наблюдать процесс кипения воды в условиях пониженного давления
Гипотеза: При уменьшении внешнего давления температура кипения понижается
Опыт 2
Оборудование: Фото
  • Штатив;
  • Колба с водой;
  • Насос;
  • Резиновый шланг
Описание опыта Результаты опыта Объяснение
А) Измеряем начальную температуру в колбе. Начальная температура воды 30 °С. Когда из колбы выкачиваем воздух, то давление над жидкостью уменьшается, процесс роста пузырьков начинается при меньшем давлении, что сказывается на понижение температуры кипения.
б) В лапке штатива закрепляем колбу с водой, закрываем резиновой пробкой со стеклянной трубкой. Соединим с помощью резинового шланга колбу с насосом. Из колбы выкачиваем воздух. В воде образуются пузырьки, они поднимаются на поверхность воды, лопаются, вода закипает
в) Измеряем температуру воды после кипения. Конечная температура воды 29 °С (понижение температуры вызвано теплоотдачей воды окружающей среде).

Опыт 3. Задача № 862 (снег заменен холодной водой)

(А.Е. Марон, Е.А. Марон, С. В. Позойский. Сборник вопросов и задач Физика 7-9 к учебнику А.В. Перышкина)

Оборудование: Фото
  • Штатив;
  • Колба с водой;
  • Спиртовка;
  • Спички
  • стакан с холодной водой
Описание опыта Результаты опыта Объяснение
В колбе доведем воду до кипения. Убираем спиртовку, закрываем колбу плотно резиновой пробкой. Переворачиваем колбу с водой, надежно ее закрепляем в лапке штатива. Сверху колбу обливаем холодной водой В воде образуются пузырьки воздуха, вода закипает. Холодная вода охлаждает горячий воздух над водой в колбе, его давление над жидкостью уменьшается. Вода кипит при температуре ниже 100°С.
Применение рассматриваемого явления на практике.
  1. Закипания перегретой жидкости используется в пузырьковой камере – современном приборе для регистрации частиц высокой энергии.
  2. Получение сахара из сахарного тростника или свеклы: воду из сиропа удаляют с помощью выпаривания при низком давлении.
  3. Зная температуру кипения воды можно по таблицам давления пара при разных температурах узнать атмосферное давление. Специально приспособленные для таких измерений термометры называют гипсотермометрами.
  4. Кипение при повышенном давлении широко используется на практике: в медицине для стерилизации инструментов, в пищевой промышленности для консервирования, в химической промышленности (производство гербицидов, органических полупродуктов и красителей, в процессах синтеза). Для этого используют автоклав.
  5. Ректификационное разделение нефти, жидких смесей, расплавов металлов на составные части.
Природные явления Гейзеры – одно из самых удивительных явлений природы, это периодически фонтанирующие источники горячей воды с паром.
Интересные факты в рассматриваемом явлении Интересная задача из задачника 861(опыт со шприцем).

Ее можно продемонстрировать на оборудовании L-микро. Наблюдение кипения спирта: пробирку со спиртом помещают в сосуд с кипящей водой, фиксируют температуру кипения воды, с помощью шприца повышают давление над спиртом, на графике при этом видно увеличение температуры кипения спирта (в углу графика t кип. при обычном и повышенном давлениях).

Кипение дистиллированной воды.

Дистиллированная вода – это очищенная вода H2O, в которой практически не содержится каких-либо примесей. В чистую колбу наливаем дистиллированную воду и начинаем нагревать на медленном огне. С помощью электронного термометра измеряем температуру пара над водой (рис.1). Видим, что при температуре 100 °С вода не кипит. Убираем спиртовку, и в перегретую воду бросим кусочки мела (рис.2), на ее поверхности сразу образуются пузырьки. Видим бурное закипание воды (рис.3).

рис. 1

рис.2

рис.3

  1. Рассказывают, что вождь одной из африканских деревень, чтобы определить, кто из двух подозреваемых говорит правду, приказал каждому лизнуть горячий нож. Удивительно, с помощью такого «Детектор лжи» всегда находили виновного, у лжеца пересыхало во рту, и он получал сильный ожог языка.
  2. Из истории каслинских литейщиков. (Здесь важна быстрота реакции человека). Сначала человек опускал руку в ведро с водой, а затем быстро погружал в кипящий металл и так же быстро вытаскивал руку. Рука оставалась целой. (Правда в примерах 3, 4 идет речь о пленочном кипении).
  3. Кипит ли вода внутри макарон при варке?
  4. Объясните, можно ли с помощью поршневого насоса поднять кипящую воду? Ответ обоснуйте.
  5. Сырая и кипяченая вода имеют одинаковую начальную температуру. Какая из них быстрее закипит при прочих равных условиях? Ответ обоснуйте.
  6. Почему использование скороварок особенно ценно в условиях горной местности?
  7. Интересны задачи №828, 830831, 832,833 из А.Е. Марон, Е.А. Марон, С. В. Позойский Сборник вопросов и задач Физика 7-9 к учебнику А.В. Перышкина.

Ссылка на видео https://cloud.mail.ru/public/4k82/e7MeqkpeB (Облако Mail.Ru)

Видео содержит все фрагменты:

  • Кипение воды;
  • Кипение при пониженном давлении (с помощью насоса и холодной воды);
  • Кипение дистиллированной воды.

Тема: Тепловые явления

Аварийные ситуации, связанные с изменениями температуры воды из под крана

измерение температуры
Существует целый ряд основных и часто встречающихся проблем, которые напрямую связаны с превышением температурных показателей холодной воды в водопроводах.

Такие проблемы возникают вне зависимости от времени года и типовых особенностей водовода.

Незначительное потепление воды характеризуется повышением температурных показателей всего на 6-10°С, но и более выраженные колебания встречаются достаточно часто не только в условиях автономного водоснабжения частного жилого сектора.

Если потепление холодной воды, поступающей из крана, возникает в многоквартирном жилом городском здании с наличием централизованного горячего водоснабжения, то можно предположить проблему смешивания горячих и холодных водных сред в условиях неравного давления внутри трубопроводов. Как правило, основной причиной такого смешивания является неисправность стандартного смесителя, установленного на разводочном стояке.

Несколько реже смешение водных сред является результатом грубых ошибок, допущенных в процессе выполнения основных санитарно-технических работ в техническом подполье, что вызывает заброс горячей воды внутрь холодной магистрали.

Важно помнить, что любые проблемы, сопровождающиеся даже кратковременным забросом горячей воды в систему холодного водоснабжения, должны устраняться в максимально короткие сроки. В противном случае отмечается выход из строя автоматических дорогостоящих стиральных машин и посудомоечного оборудования, а также многих других бытовых приборов, работающих с использованием системы холодного водоснабжения.

Чтобы исключить потепление холодной воды в кране при эксплуатации любых электрических водогрейных приборов, необходимо своевременно выполнять отсекание контура горячего водоснабжения в процессе использования нагревательного элемента, а также отсекать бойлерные устройства в условиях водозабора из общего стояка.

Наличие двух открытых контуров чаще всего вызывает смешивание горячей и холодной среды, а также провоцирует возникновение мощного гидроудара, и, как следствие, поломку сантехники.

Применение с целью горячего водяного снабжения газовых водогрейных устройств проточного типа основано на работе агрегата без добавления холодной воды, а температурные показатели воды на подачу в кран должны быть установлены только посредством изменений уровня нагрева на самом оборудовании. В противном случае происходит перегрев и последующее выключение горелок в аварийном режиме.

ГОСТ и СанПин устанавливают норму температуры в квартире. Но есть определенные факторы, которые влияют на ее изменение. О них поговорим подробнее.

Стоит ли устанавливать индивидуальный счетчик тепла в квартире, разберемся далее.

Красный вверх! Зеленый вниз! Красивый опыт с водой

Всем большой привет! Блог «ШколаЛа» приглашает вас в нашу «Домашнюю лабораторию». Заходите, не стесняйтесь, располагайтесь) Готовьтесь, будет интересно!

Сегодня наши маленькие исследователи Артём и Александра проведут еще один эксперимент из обрасти физики. А именно, опыт с горячей и холодной водой.

Инструменты и приспособления потребовались ребятам самые обычные. Это какая-то большая емкость, со стеклянными стенками, чтобы было лучше видно, что происходит. Пара маленьких баночек или каких-то пузырьков, можно также использовать баночки из под детского питания или пенициллиновые пузырьки. Красители, у нас они остались от других опытов. Можно использовать и пищевые красители, акварельную краску, гуашь или тушь.

Ну и еще потребуется вода. В большой емкости комнатной температуры, а в баночках горячая и практически ледяная.

Давайте сначала посмотрим, что у них получится, а потом постараемся найти объяснение увиденному. Согласны?

Поехали!

Ну как вам? По-моему, очень красиво получилось.

Но почему же все-таки горячая вода поднималась красной струйкой вверх, а ледяная зеленой змейкой тихонечко ложилась на дно? Александра высказала предположение, что все так происходит потому, что горячая вода просто легче. То есть, если взвесить литр холодной и литр горячей воды, то горячая будет весить меньше. Однако, физики в этом не уверены.

Скажу вам больше. Физики считают, что горячая вода тяжелее холодной. Великий ученый Альберт Эйнштейн, о котором я вам уже рассказывала, определил взаимосвязь энергии и материи. Он вывел формулу, которая связывает массу тела и его энергию. Формула выглядит вот так.

формула-Эйнштейна

Дорогие, маленькие школьники, если вы сейчас не понимаете ничего, не отчаивайтесь. Вот подрастете, начнутся у вас уроки физики и тогда все станет ясно. А сейчас постараемся разобраться совсем немножко, сильно не углубляясь в научные дебри.

Из приведенной выше формулы понятно становится, что масса тела тем больше, чем больше его энергия. А как мы можем увеличить количество энергии? Самые простые способы – это хорошенько тело разогнать или нагреть. Получается, что нагретая вода действительно будет весить больше! Только вот , чтобы увеличение массы почувствовали самые точные и чувствительные измерительные приборы потребуется ну хотя бы 1 тонна воды.

А в нашем масштабе, это увеличение массы, настолько мало, что оно никак не может влиять на ход эксперимента. Ну и в чем же тогда дело?

А все дело в плотности! Она есть у любого вещества, у любого тела. Подробнее о том, что это такое вы опять же узнаете от учителя физики. А я же напомню, что те вещества, плотность которых больше плотности воды, утонут. А те, плотность которых меньше, будут плавать на поверхности.

бревно-плавает-в-воде

И у воды есть плотность. И она зависит от температуры. Чем холоднее вода, тем плотность выше и наоборот.

А теперь смотрите, что получилось.

Мы налили в стеклянную емкость, воду комнатной температуры, приблизительно равной 20 градусам. При такой температуре плотность воды будет равна 998,23 кг/м3.

Температура холодной воды была примерно градуса 4. Плотность – 1000кг/м3. Поэтому она и опускалась вниз.

Ну а горячая водичка имела температуру, примерно, градусов 60. И плотность 983,24. И поэтому она поднималась вверх.

Уф, кажется, разобрались) Вот такая интересная наука – физика!

физические-эксперименты-с-электричеством

А иногда физические опыты выглядят как настоящее волшебство. Посмотрите, например, статью про эксперименты с воздушными шарами или «волшебные капли».

Ну а мы прощаемся с вами, лишь для того, чтобы встретиться снова в нашей «Домашней лаборатории». Не пропустите новые опыты и эксперименты! Подпишитесь на новости блога!

И вступайте в нашу группу «ВКонтакте», будем общаться еще и там!

Всегда ваши Артём, Александра и Евгения Климкович!

Температура по ГОСТу

СНИПы по воде
Качественный состав всей воды, используемой в хозяйственных и питьевых нуждах, обязательно должен полностью соответствовать действующему ГOCTу, а для производственных целей – регламентируется технологическими требованиями.

Температурный режим холодной воды в кране ГOCTом не регламентируется, но нужно помнить, что эти показатели напрямую зависят от времени года.

Такая особенность связана с температурой воды в источнике водозабора, а также температурными показателями почвы на уровне пролегания водовода.

В магистральном водопроводе температура воды может иметь даже отрицательные показатели, так как в условиях высокого давления внутри системы, процесс замерзания жидкости ощутимо затормаживается.

Следует отметить, что в условиях жилых строение и на производственных объектах, где посредством источников питьевого водяного снабжения нет возможности обеспечить нужды всех потребителей полностью, наличие технической и экономической целесообразности, а также согласований с СЭС вполне позволяют выполнять подведение не питьевой воды к помещениям с некоторыми основными сантехническими приборами.

Несмотря на то, что нормативы температурных показателей холодной водопроводной воды регламентом не предусмотрены, местными рекомендациями обслуживающих организаций часто устанавливаются параметры в пределах 4-20оС.

Зимой в некоторых квартирах бывает чрезмерно жарко, в других же, наоборот, очень свежо. Норма температуры в квартире в отопительный сезон должна регулироваться управляющей компанией.

Варианты напольных покрытий для кухни представлены в этом обзоре.

Если вы затеяли ремонт, без расчета квадратных метров помещения не обойтись. Как правильно рассчитать квадратуру комнаты, вы узнаете из этой статьи.

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]