Какие изменения происходят с водой при нагревании и охлаждении?
Вопрос
Что происходит с водой, когда ее нагревают и охлаждают? Можешь рассказать об изменениях, которые происходят с водой при разных температурах?
Добавить ответ на вопрос
Извините, у вас нет разрешения отвечать на этот вопрос. Необходима авторизация на сайте.
Ответы ( 1 )
При нагревании воды происходят некоторые изменения. На первом этапе, при повышении температуры, вода начинает расширяться. Это связано с тем, что межатомные связи между молекулами воды ослабевают, и молекулы начинают двигаться быстрее, занимая больше места. Этот процесс называется тепловым расширением.
При достижении 100 градусов Цельсия происходит фазовый переход воды из жидкого состояния в парообразное. Это так называемое кипение. При этом вода превращается в пар, а ее объем увеличивается еще больше. Парообразная вода обладает свойством заполнять все доступное ей пространство.
Охлаждение воды приводит к обратным изменениям. При понижении температуры вода начинает сжиматься. Межатомные связи между молекулами становятся крепче, и молекулы двигаются медленнее, занимая меньше места. Этот процесс называется тепловым сжатием.
При достижении 0 градусов Цельсия происходит фазовый переход воды из жидкого состояния в твердое. Это так называемое замерзание. При замерзании вода превращается в лед, а ее объем сокращается еще больше. Межатомные связи в льдине становятся очень крепкими, и молекулы практически не двигаются.
Таким образом, при нагревании вода расширяется и переходит в парообразное состояние, а при охлаждении сжимается и переходит в твердое состояние. Эти изменения объясняются изменением межатомных связей и движением молекул воды при разных температурах.
При повышении температуры, вода превращается в пар и при охлаждении, она конденсируется, переходя из жидкого состояния в твердое. Также, при нагревании, вода может изменить свое состояние, становясь газообразной.
При изменении температуры воды происходят не только изменения в ее объеме, но и в других свойствах. Например, если мы возьмем стакан с водой и охладим его до температуры ниже нуля, то вода начнет превращаться в лед. Если мы затем растопим этот лед, продолжая нагревать стакан с водой, то объем воды будет увеличиваться, пока не достигнет температуры кипения. При температуре сто градусов Цельсия и выше вода превращается в пар.
В учебнике А.А. Плешакова «Окружающий мир 3 класс» (стр. 54) рассматривается интересный факт о свойствах воды: при нагревании она расширяется, а при охлаждении сжимается. На уроке, для иллюстрации этого явления, проводится опыт с использованием колб с подкрашенной водой. Сначала колбу с трубкой, заполненную подкрашенной водой, помещают в горячую воду и наблюдают, как вода по трубке поднимается, что указывает на ее расширение при нагревании. Затем ту же колбу помещают в тарелку с льдом и наблюдают, как вода по трубке опускается, что свидетельствует о ее сжатии при охлаждении.
При нагревании воды происходит не только увеличение ее температуры, но и расширение, начиная с температуры четыре градуса Цельсия и выше при нормальном давлении. Также увеличивается скорость испарения воды, если нет преград для ее испарения (таких как масляные или другие пленки на поверхности или полностью покрытая поверхность в контейнере, где происходит нагрев). При превышении ста градусов Цельсия при нормальном давлении вода переходит в газообразное состояние — пар. При охлаждении вода сжимается до температуры четыре градуса Цельсия, затем постепенно расширяется до нуля градусов Цельсия. При температуре ниже нуля градусов Цельсия вода превращается в твердое состояние — лед, и ее объем расширяется гораздо сильнее, чем у жидкой воды.
Когда вода нагревается, она превращается в пар. Если охладить воду, она становится ледяной. Подумаем о Антарктиде, где есть много воды, и постоянно холодно, так что в основном там льды. Что произойдет, если положить чашку с водой в морозильник? Вода в чашке превратится во льдинку через некоторое время. Что происходит с водой, когда мы кипятим чайник? Она начинает испаряться. Если кипятить долго, то вся вода исчезнет. Когда мы охлаждаем воду, она сжимается по объему, но это происходит при температуре четыре градуса.
Для третьего класса объяснение будет довольно простым. Когда вода нагревается, она превращается из жидкого состояния в газообразное. А если охладить воду, то она начинает замерзать и переходит из жидкого состояния в твердое.