Συνολικές προβολές σελίδας

Παρασκευή, 13 Φεβρουαρίου 2015

ΦΥΣΙΚΗ Α ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ .Φύλλο Εργασίας 6. Οι Αλλαγές κατάστασεις του Νερού-Ο κύκλος του Νερού.

Ενδεικτικές απαντήσεις στις ερωτήσεις του βιβλίου:
α.Τα φαινόμενα της εικόνας που σχετίζονται με το νερό είναι:
  • ο βρασμός του νερού στο καζάνιμε συνέπεια την παραγωγή υδρατμών που εμπλουτίζουν την ατμόσφαιρα και τελικά συμμετέχουν στην δημιουργία νεφών
  • η βροχή στον κάμπο 
  •  η χιονόπτωση στο βουνό
  • η ροή του ποταμού και η δημιουργία λίμνης
β. Θα παρατηρήσω ότι η στάθμη του νερού μέρα -με την μέρα κατεβαίνει καθώς το νερό εξατμίζεται.
  Ότι μόλις το νερό ζεσταθεί παράγονται υδρατμοί.
  Ότι στο παγωμένο αντικείμενο οι υδρατμοί υγροποιούνται και μετά από λίγο αρχίζει να ΄βρέχει΄.
 Ότι το νερό  καθώς πέφτει η θερμοκρασία του γίνεται πάγος δηλαδή μετατρέπεται από υγρό σε στερεό και το φαινόμενο αυτό λέγεται πήξη.
Ότι τα παγάκια απορροφούν θερμότητα από το περιβάλλον και τελικά λιώνουν δηλαδή μετατρέπεται το νερό από στερό σε υγρό (τήξη).
Η πήξη και η τήξη ενός σώματος γίνονται στην ίδια θερμοκρασία που για το καθαρό νερό σε υψόμετρο ο είναι ο βαθμοί Κελσίου με την διαφορά ότι στην τήξη  ο πάγος απορροφά ενέργεια από το περιβάλλον για να λιώσει ενώ αντίστροφα το νερό για να παγώσει αποβάλλει ενέργεια στο περιβάλλον(έτσι εξηγείται γιατί τον Χειμώνα μόλις αρχίσει να χιονίζει ο καιρός ¨μαλακώνει΄ ενώ όταν έχει χιονίσει και αρχίζουν να λιώνουν τα χιόνια με τον ήλιο δεν ζεσταίνεται η ατμόσφαιρα καθώς το χιόνι και ο πάγος για να λιώσουν απορροφούν θερμότητα από το περιβάλλον.

 Αποτέλεσμα εικόνας για μικροι αϊνσταιν

γ. έστω ότι πήραμε τις παρακάτω μετρήσεις:


Πίνακας χρόνου-θερμοκρασίας:
Χρόνος
(min)
 Θερμοκρασία
(°C )
0
0
1
0
2
0
3
0
4
1
5
20
6
30
7
40
8
50
9
60
10
70
11
80
12
90
13
100
14
100
14
100
16
100
17
100
ΣΗΜΕΙΩΣΗ κλίμακα Κελσίου είναι εμπειρική κλίμακα μέτρησης της θερμοκρασίας. Ονομάστηκε έτσι προς τιμήν του Σουηδού αστρονόμου και μαθηματικού Άντερς Κέλσιου. Οι 0 °C αντιστοιχούν στο υπό κανονικές συνθήκες ( ατμοσφαιρική πίεση 1 atm )σημείο πήξης του νερού και οι 100 °C στο σημείο βρασμού του νερού που όσο διαρκούν τα φαινόμενα δεν αλλάζουν τιμή.
 Η γραφική παράσταση θερμοκρασίας -χρόνου θα είναι η εξής:

Παρατηρούμε ότι αν και προσφέρουμε συνεχώς θερμότητα στο νερό , για όσο διαρκεί η τήξη η θερμότητα χρησιμοποιείται γι αυτήν δηλαδή για να μετατραπεί το στερεό σε υγρό έχοντας σταθερή θερμοκρασία 0 °C  ενώ όταν τελειώνει ο πάγος και έχουμε μόνο 
υγρό η θερμότητα που απορροφά
αυτό  έχει σαν συνεπεια  την άνοδο της θερμοκρασίας του νερού μόλις όμως φτάσει στους 100 °C
αρχίζει ο βρασμός του νερού που όσο διαρκεί έχει σταθερή θερμοκρασία καθώς η απορροφούμενη ενέργεια χρησιμοποείται για την αλλαγή της φυσικής κατάστασης του νερού που από υγρή σε στερή κατάσταση.
Στα πρώτα 4 min συνυπάρχει ο πάγος με το νερό  μέχρι την στιγμή 4 min που έχει μείνει μόνο νερό .
Τα επόμενα λέπτά και μέχρι τη
χρονική στιγμή 14 min έχουμε μόνο νερό  σε υγρή κατάσταση όμως από εκεί και πέρα συνυπάρχει με υγρό σε αέρια κατάσταση (υδρατμοί) που παράγονται σε όλο τον όγκο του υγρού και ανεβαίνουν προς τα πάνω στην ατμόσφαιρα έχοντας σταθερή θερμοκρασία 100 °C.
δσο καιρό διαρκεί η τήξη ενός στερεού η θερμοκρασία του παραμένει σταθερή και λέγεται σημείο ή θερμοκρασία τήξης (που ταυτίζεται με την θερμοκρασία πήξης  όταν το υγρό ψύχεται αποβάλλοντας θερμότητα στο περιβάλλον και μετατρέπεται σε στερεό), αντίστοιχα η σταθερή θερμοκρασία στην οποία ένα υγρό μετατρέπεται σε αέριο παράγοντας ατμούς σε όλη την μάζα του λέγεται σημείο βρασμού (ητο σημείο βρασμού στο ίδιο υλικό αλλάζει όταν αλλάζει η πίεση στην ελεύθερη (πάνω) επιφάνειά του και μάλιστα όταν μεγαλώνει η πίεση μεγαλώνει και η θερμοκρασία βρασμού (βλέπε χύτρες ταχύτηταςόπου το νερό βράζει περίπου στους 170 °C και κορυφή Έβερεστ όπου το νερό βράζει περίπου στους 80 °C).
ε. Κύκλος του νερού λέγεται γιατί το νερό που εξατμίζεται από τη γη κάνει την διαδρομή γη-ατμόσφαιρα -γη δηλαδή τελικά ξαναγυρίζει στην γη με την βοήθεια της βαρύτητας.
Αν δεν υπήρχε ο κύκλος του νερού π'χ αν δεν υπήρχε η βαρύτητα ο πλανήτης μας θα ήταν ξερός και χωρίς το νερό δεν θα υπήρχε ζωή σε αυτόν.
Αν είχαμε μέσα σε ένα δοχείο νερό 100°C και το ψύχαμε δηλαδή το αναγκάζαμε να αποβάλλει θερμότητα (π.χ βάζοντας το δοχείο μέσα σε έναν καταψύκτη ) θα είχαμε το αντίστροφο φαινόμενο δηλαδή θα έπεφτε διαρκώς η θερμοκρασιά του νερού μέχρι να γίνει νερό  0 °C και μετά 'όσο καιρό θα διαρκούσε η πήξη δηλαδή η μετατροπή του υγρού νερπύ σε στερεό νερό θα είχε σταθερή θερμοκρασία 0°C (στην συνέχεια θα έπεφτε η θερμοκρασία μέχρι να γίνει όσο του καταψύκτη).
Τα μικροσκοπικά σωματίδια από τα οποία αποτελείται η ύλη βρίσκονται σε άεναη κίνηση ειδικότερα στα στερεά ταλαντώνονται γύρω από μια μόνιμη  θέση ισορροπίας που όταν θερμαίνονται αυξάνεται η απόσταση από αυτήν θέση ισορροπίας (πλάτος ταλάντωσης) αφού αυξάνεται η ενέργεια τους.
Αν τα σωματίδια του σώματος δεν έχουν μόνιμη θέση ισορροπίας αλλά έχουν σταθερή απόσταση μεταξύ τους τότε το σώμα είναι υγρό και τα σωματίδια κινούνται σε όλο τον όγκο του υγρού έχοντας σταθερές αποστάσεις μεταξύ τους που αυξάνονται όταν θερμαίνονται.
Αν τα σωματίδια μετακινούνται ελεύθερα χωρίς να έχουν σταθερή απόσταση μεταξύ τους τότε το σώμα είναι αέριο και τα σωματίδια τελικά κινούνται άτακτα μέσα στο δοχείο καταλαμβάνοντας όλον τον όγκο του δοχείου και κινούμενα πιό γρήγορα αν τα θερμάνουμε.Αν το δοχείο που γίνεται ο βρασμός είναι ανοιχτό οι ατμοί ανεβαίνουν προς τα πάνω και βγαίνουν από το δοχείο καταλαμβάνοντας τον όγκο του δωματίου που βρίσκεται το δοχείο(γεμίζει με υδρατμούς όλο το δωμάτιο)













Αρχειοθήκη ιστολογίου