Строение воды доклад по физике 7 класс

Обновлено: 28.06.2024

Исключительно важна роль воды в глобальном кругообороте вещества и энергии, возникновении и поддержании жизни на Земле, в химическом строении живых организмов, в формировании климата и погоды.

Вода является важнейшим веществом для всех живых существ на Земле.

Актуальность
Вода - простейшее устойчивое химическое соединение водорода и кислорода (окись водорода - H2O), при нормальных условиях - бесцветная (голубоватая в толстых слоях) прозрачная жидкость без запаха. Одно из самых распространенных соединений в природе, играющее исключительно важную роль в процессах, происходящих на Земле.

Объект исследования: вода.

Предмет исследования: физические свойства воды.

Цель исследования: рассмотреть, какими физическими свойствами обладает вода

Задачи исследования:

Ознакомиться с физическими свойствами воды.
Сделать вывод на основании полученных данных.
Узнать интересные факты о воде.

Ознокомительная часть

Интересные факты о воде

Вода покрывает 70% территории нашей планеты. В то же время пресной, то есть пригодной для питья, являются только 3% от этого количества. Но большая часть ее невозможно использовать, так как она находится в ледниках.
Горячая вода замерзает быстрее, чем холодная. Опыты экспериментально доказывают это, но почему так происходит, ученые до сих пор не знают наверняка.
Вода может не замерзать до – 42° градусов. Очень чистая вода, без примесей, может охлаждаться до этой температуры, оставаясь жидкой. Дело в том, что лед начинает образовываться вокруг частичек примесей, содержащихся в воде.
Вода обладает памятью. Водородная связь объединяет молекулы H₂O в группы, которые принято называть кластерами, а те в свою очередь образуют клатраты. Структурированной водой называют именно воду с упорядоченной организацией кластеров. Поскольку кластеры воды могут перестраиваться от любого воздействия, получается, что вода записывает всю окружающую ее информацию. Этот эффект ученые назвали "память воды".
Достаточное количество воды необходимо для здоровья сердца. Наблюдения показали, что люди, выпивавшие 6 стаканов воды в день, имели более здоровое сердце, чем люди, выпивавшие по 2 стакана.

Физические свойства воды

При обычных условиях вода - прозрачная жидкость без вкуса и запаха. В тонком слое она бесцветна, а при толщине более 2 м имеет голубой оттенок. Плотность жидкой воды максимальна при 4 °С и равна 1 г/см³ (1000 г/дм³). В отличие от других веществ твердая вода (лед) легче жидкой.

При нормальном атмосферном давлении (760 мм рт. ст., 101 325 Па) вода переходит меняет агрегатное состояние-превращается в лед при температуре в 0 °C. И кипит (превращается в водяной пар) при температуре 100 °C (значения 0 °C и 100° по температурной шкале "по Цельсию").

Кипящая вода и лед

В ходе эксперимента выяснилось, что вода кипит при температуре 100 С, а замерзает при 0. При снижении давления температура таяния (плавления) льда медленно растет, а температура кипения воды - падает. При давлении в 611,73 Па (около 0,006 атм) температура кипения и плавления совпадает и становится равной 0,01 °C. Такие давление и температура называются тройной точкой воды.

При более низком давлении вода не может находиться в жидком состоянии, и лед превращается непосредственно в пар. Температура возгонки (сублимации) льда падает со снижением давления. При высоком давлении существуют модификации льда с температурами плавления выше комнатной.

Вода обладает поверхностным натяжением - термодинамическая характеристика поверхности раздела двух находящихся в равновесии фаз, определяемая работой обратимого изотермического образования единицы площади этой поверхности раздела при условии, что температура, объем системы и химические потенциалы всех компонентов в обеих фазах остаются постоянными.

Поверхностное натяжение возникает на границе газообразных, жидких и твердых тел. Обычно под термином "поверхностное натяжение" имеется в виду поверхностное натяжение жидких тел на границе жидкость - газ. В случае жидкой поверхности раздела поверхностное натяжение правомерно также рассматривать как силу, действующую на единицу длины контура поверхности и стремящуюся сократить поверхность до минимума при заданных объемах фаз.

Физические свойства воды существенно зависят от ее температуры. Наиболее сильно эта зависимость выражена у таких свойств, как удельная энтальпия и динамическая вязкость. При нагревании значение энтальпии воды значительно увеличивается, а вязкость существенно снижается.

Другие физические свойства воды, например, коэффициент поверхностного натяжения, число Прандтля и плотность уменьшаются при росте ее температуры. К примеру, плотность воды при нормальных условиях (20°С) имеет значение 998,2 кг/м 3 , а при температуре кипения снижается до 958,4 кг/м 3 .

Исследовательская часть

Опыт 1. Поверхностное натяжение воды

Ход работы: Для проведения опыта нам понадобится стакан, вода и кусочек бумаги. Наливаем воды в стакан и кладем бумажку сверху. Видно, что бумажка не тонет, а держится на поверхности.

Из эксперимента выяснилось, что вода способна удерживать на поверхности некоторые материалы (бумагу, картон, листья и даже железную монету). А если добавить в воду соль, то ее плотность увеличится и она сможет удерживать более тяжелые предметы.

Опыт 2. Смешение жидкостей

Ход работы: Для опыта потребуется стакан, вода и другая жидкость с различной от воды плотностью, в моем случае подсолнечное масло. Наливаем в стакан воды, а сверху масло. Видно, что масло осталось наверно, а вода снизу. Жидкости никак не смешались. Это произошло из-за различной плотности жидкостей.

Заключение

В результате исследования выяснилось, что вода может находиться в жидком, твердом и газообразном состоянии. Может принимать любую форму не меняя объема. Вода очень сильный растворитель. Может удерживать на себе предметы и не смешиваться с некоторыми другими жидкостями.

Вода – одно из главных богатств на Земле. Трудно представить, что стало бы с нашей планетой, если бы исчезла пресная вода. Человеку нужно выпивать в день около 1,7 литров воды. И примерно в 20 раз больше ежедневно требуется каждому из нас для других потребностей. Без воды невозможно растениеводство, животноводство, все отрасли промышленности. Без воды невозможна жизнь на Земле.

Если посмотреть на нашу планету с космоса, то мы увидим, что она голубого и синего цветов. И этот цвет Земле придаёт не небо, а вода, которой на планете очень много. Водные ресурсы занимают более 70% площади Земли. Чем глубже водные массивы, тем синее их цвет. Если взять тонкий слой воды, то она будет бесцветной, но, чем толще этот слой, тем цвет становится насыщеннее. В основном благодаря воде на планете существует жизнь.

Вода - это химический элемент. Она состоит из водорода и кислорода, которые соединены между собой ковалентной связью. Вода может находиться не только в жидком состоянии, но и также превращаться в пар при высоких температурах или становится твёрдой, снег и лёд, при понижении температуры воздуха. Вода замерзает при температуре немного выше 0°С и плавится при 0 °С. Чтобы превратить воду в пар, необходимо довести её до 100 °С.

Вода обладает достаточно высокой теплоёмкостью. Она способна быстро нагреваться и медленно остывать.

Вода в чистом виде не имеет запаха и вкуса. Она является отличным растворителем, поэтому в воде часто содержатся различные соли. Таким образом вода приобретает тот или иной вкус. Но есть в природе вещества, которые неспособны растворяться в воде - это гидрофобные вещества.

Вода обладает многими удивительными на первый взгляд свойствами. Например, некоторые насекомые или мелкие предметы могут держаться на поверхности воды и не тонут при этом. Всё дело в том, что воде свойственно поверхностное натяжение. Молекулы образуют очень тонкую плёнку, которая и держит мелкие объекты на поверхности.

Вода не способна сохранять форму в жидком состоянии. Она рсстекается быстро и принимает форму сосуда. Это свойство называется текучестью.

Одно из важных и хорошо известных свойств воды - это смачивание. Она способна смачивать поверхности, на которые попадает, но не одинаково. Например, жирные поверхности промакают значительно меньше, чем не смазанные или пропитанные жиром. Если предмет покрыт парафином, вода с него стекает и не промачивает его совершенно.

Вода участвует во многих химических реакциях: электролизе, фотосинтезе, гидротацие. Вода реагирует не только с простыми, но и со сложными веществами.

Вода играет огромную роль в жизни на нашей планете. Без воды не будет происходить круговорот веществ и энергии, что является самым важным в поддержании жизни на Земле.

Удивительные свойства воды

Каждому человеку известна такая интересная птица как кукушка. Многие не смогли ее увидеть, но зато ее пение раздается на всю округу. Приятно слышать песнь кукушки, гуляя по лесу или парку. Многие представители рода кукушек, да и в принципе

Томск находится в Западной Сибири и является крупнейшим образовательным центром Северной Азии. Томск был основан в 1604 г., а в 2019 году его население составило 575 тысяч человек. Неофициальное прозвище города – Сибирские Афины.

Геоцентрическая система мира основывается на представлении, что все планеты вращаются вокруг Земли, в том числе и Солнце. Вселенная считалась ограниченной, а Земля ее центром. Такое описание мироустройства появилось еще до нашей эры.

Водопровод — система непрерывного водоснабжения потребителей, предназначенная для проведения воды для питья и технических целей из одного места (обыкновенно водозаборных сооружений) в другое - к водопользователю (городские и заводск. помещения) преимущественно по подземным трубам или каналам; в конечном пункте, часто очищенная от механических примесей в системе фильтров, вода собирается на некоторой высоте в так называемых водоподъемных башнях, откуда уже распределяется по городским водопроводным трубам. Объем водозабора определяется водомерными приборами (т.н. водомерами, водосчетчиками). Водонапорной силой водопровода пользуются и для гидравлических целей.

1. История водопровода

Водопровод внутри Пон-дю-Гара, середина I в. н. э.

Известны с I тыс. до н. э., упомянуты в Библии (4 Книга Царств, Ис. VII, 3, II Пар. XXXII, 30). В Древнем Риме водопроводы называли акведуками. Первые водопроводные системы на территории России появились в Болгаре.В XI или начале XII века первый водопровод из деревянных труб появился на Ярославовом дворище в Новгороде.Московский кремль имел водопровод с XV века. Первая городская водопроводная система в Москве (Мытищинский-Московский водопровод) появилась в 1804 году.В качестве материала для водопровода использовали глину, древесину, медь, свинец, железо, сталь, а с развитием органической химии стали применять и полимеры. Трубопроводы больших диаметров также изготавливали из цемента, железобетона, асбестоцемента, а в последние годы и из различных видов пластика.Из-за повышенной механической прочности и устойчивости к повышенным температурами в хозяйственном и водоснабжении наибольшее распространение получили металлические водопроводы — из стали, нержавеющей стали, чугуна, чугуна высокопрочного с шаровидным графитом (ВЧШГ) и меди. Также используются трубы из синтетических материалов, например, из полиэтилена различной плотности.В XX веке в развитых странах в водоснабжении зданий большое распространение получили трубопроводы из меди из-за комбинации факторов, обеспечивающих повышенные сроки безаварийной эксплуатации.В наше время все большее распространение получают полимерные трубопроводы из-за простоты их монтажа и дешевизны продукции, поступающей из развивающихся стран. Ввиду многообразия видов самих полимерных трубопроводов, способов соединения, их эксплуатационные характеристики продолжают оставаться предметом споров, а цены крайне разнятся . В использовании полимерных водопроводов уже накоплен большой опыт. Так, после серии массовых аварий в Северной Америке полностью прекращено применение трубопроводов из полибутена.

2. Прокладка трубопровода

Схема технологии горизонтального направленного бурения

Есть несколько способов прокладки трубопровода:

наземная по опорам и эстакадам, с утеплением или без;

траншейная с помощью спецтехники: экскаватора, различного рода приспособ для тракторов; на небольшие расстояния используют ручную силу;

бестраншейная технология прокладки, которая возможна при горизонтальном бурении (сокр. ГНБ);

коллекторная, вополняется способом щитовой проходки.

Внутренний трубопровод зданий прокладывается:

в стояках, технических шахтах;

под плинтусами (трубы из полимерных органических материалов);

3. Элементы водопровода

Водопроводы бывают внутренние, находящиеся внутри зданий и сооружений, и наружный — прокладываемые вне зданий и сооружений, как правило под землей.

3.1. Внутренний водопровод

Водомерный узел состоит из водосчетчиков (иначе называют расходомер, водомер) устанавливается для учета забора воды из системы. Обычно устанавливают в подвальном помещении многоквартирного дома, либо в техническом помещении предприятия;

Трубопроводная арматура: задвижка, кран, клапан, обратный клапан, компенсатор

Станция подкачки для повышения давления в системе.

Фитинги. 3.2. Наружный водопровод Наружный водопровод (регламентируют СНиП 2.04.02-84 Водоснабжение наружные сети и сооружения; СНиП 3.05.04-85* Наружные сети и канализация. Водоснабжение и канализация):

Водозаборные сооружения — инженерное сооружение для забора воды из источника.

Пожарный гидрант на линии пожарного водопровода, для тушения пожаров, забора воды пожарными автоцистернами.

Смотровой колодец на линии водопровода.

Насосная станция для повышения давления в системе водопровода до требуемого.

Водоподготовка — система очистки воды, доведения качества воды до качества питьевой воды. Сети наружного водопровода можно разделить на несколько видов по назначению:

хозяйственно-бытовой для перекачки воды питьевого качества.

пожарный (или противопожарный) для предотвращения пожаров.

производственный (или технологический) - для перекачки воды технического назначения: санитарно-техническая цели; охлаждение агрегатов, механизмов, машин; различные производственные цели.

оросительный/поливочный водопровод для орошения/полива сельскохозяйственных или декоративных растений;

оборотный водопровод также может существовать для снижения (рационализации) расхода воды на предприятии.

комбинированный водопровод как способ снизить капитальные вложения в водопровод, например, нередко совмещают пожарный и хоз.-бытовой водопроводы в малых населенных пунктах, предприятиях.

Помогаем учителям и учащимся в обучении, создании и грамотном оформлении исследовательской работы и проекта.

Темы исследований

Оформление работы

Наш баннер

Сайт Обучонок содержит исследовательские работы и проекты учащихся, темы творческих проектов по предметам и правила их оформления, обучающие программы для детей.

Код баннера:

Исследовательские работы и проекты

Физика воды

В процессе работы над исследовательским проектом по физике "Физика воды" ученицей 7 класса была поставлена цель выяснить особенности, некоторые свойства воды и возможности их использования в жизни человека.

Подробнее о работе:

В исследовательской работе по физике "Физика воды" изложена теоретическая информация о воде, дана ее химическая и физическая характеристика, изучена роль воды в организме человека, а также представлен список невероятных фактов о воде, которые расширят энциклопедические знания об изучаемом веществе.

В предложенном проекте по физике "Физика воды" автором были проведены опыты с водой, с помощью которых были выяснены результаты взаимодействия воды с другими предметами, а также свойства воды и сфера ее применения в жизни человека в разных ее состояниях и при разном температурном режиме.

Введение

На самом деле, окружающая нас вода - это вещество с уникальными свойствами, которые не только еще полностью не объяснены, но далеко не все известны. Нет вещества, более удивительного и загадочного, чем обыкновенная вода. Мне стало интересно узнать об этой жидкости, о её необычных свойствах и я решила их изучить, проделав некоторые опыты.

Цель работы: Выяснить особенности, некоторые свойства воды и возможности их использования в жизни человека.

Задачи:

Собрать и проанализировать информацию о воде.
Изучить физические свойства воды.
Провести опыты с водой.
Узнать области применения воды.
Сравнить результат с теоретическими знаниями.

Методы исследования:

Изучение теоретических материалов
Наблюдение
Проведение опытов
Анализ.
Фото- и видеосъёмка

Вода, у тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха. Тебя невозможно описать, тобой наслаждаются, не ведая, что ты такое! Нельзя сказать, что ты необходима для жизни: ты - сама жизнь. Ты самое большое богатство на свете.
Антуан де Сент-Экзюпери

Значение воды в жизни человека

Нет на Земле вещества более важного для нас, чем обыкновенная вода, и в то же время не существует другого такого же вещества, в свойствах которого было бы столько противоречий и аномалий, сколько в её свойствах. Молекулы воды обнаружены в межзвёздном пространстве. Вода входит в состав комет, большинства планет солнечной системы и их спутников.

Чистая вода без примесей - это жидкость без запаха, вкуса и цвета с температурой кипения + 100 С и температурой замерзания = 0 С. Распространение воды на Земле: 95% - мировой океан 2% - подземные воды 2% - ледники 0,02% - рек. Все живые животные и растительные существа также состоят из воды: животные – на 75%, рыбы – на 75%, медузы – на 99%, картофель - на 76%, яблоки - на 85%, помидоры - на 90%, огурцы - на 95%, арбузы - на 96%. Тело человека почти на 63 – 68 % состоит из воды. 86% воды содержится в теле у новорожденного и до 50% у пожилых людей.

Благодаря высокой теплоте парообразования живые организмы (не только животные, но и растения) получили возможность избавляться от избытков тепла в организме, испаряя воду с поверхности тел. В отличие от других способов теплообмена живых организмов с окружающей средой (излучения, конвекции, теплопередачи) испарение позволяет охлаждать тело даже в том случае, когда температура окружающей среды выше, чем температура тела.

Вода – это важный источник энергоресурсов. Вода - это вещество, которое создало нашу планету, и наша жизнь без нее невозможна!

Читайте также: