Зразки звітів груп
Група 1.
Спирт випаровується швидше за олію. Різні рідини випаровуються по-різному. Швидкість випаровування залежить від роду рідини.
Доповнення вчителя.
Вам потрібно знати, що дуже повільно випаровується ртуть. Через це треба остерігатися її розливання. Краплі ртуті, потрапляючи в різні щілини, будуть випаровуватись роками і стануть джерелом дуже отруйних випаровувань.
Група 2.
Швидкість випаровування тим більша, чим більша площа поверхні рідини.
Група 3.
Швидкість випаровування рідини тим більша, чим вища її температура.
Група 4.
Швидкість випаровування рідини збільшується, якщо швидше видаляється утворювана пара.
Доповнення вчителя.
Отже, швидкість випаровування залежить від температури рідини, площі її поверхні, від природи речовини та наявності вітру.
Вчитель хімії:
При однаковій температурі різних рідин однакова середня кінетична енергія руху молекул. Різне випаровування рідин пояснюється дією сил молекулярного зчеплення. Вони найбільші у маслянистих рідинах і найменші в спирті та ефірі.
З підвищенням температури зростає середня швидкість молекул. Таких молекул стає більше, вони долають притягання, випаровування проходить швидше. Неважко зрозуміти, що з більшої поверхні рідини вилітає більше молекул.
Вчитель фізики:
- Чи випаровуються тверді речовини?
- Подивіться на таблетку нафталіну в целофановій упаковці. А ось ця таблетка без упаковки полежала кілька тижнів.
(Показує).
- Що ви спостерігаєте?
(Таблетка зменшилась в розмірах, тобто частина її випарувалась)
Отже, випаровуються і тверді тіла (нафталін, лід). Випаровування твердих тіл називається сублімацією.
- Як ви думаєте, чи відрізняється температура повітря в класі та води, що знаходиться в класі і має «кімнатну» температуру?
(Заслуховуються відповіді учнів).
- Давайте виміряємо цю температуру.
(Вимірюється температура повітря в класі та води в посудині).
- Який висновок можна зробити з цих дослідів?
(Температура води нижча).
- Чому? Що відбувається з рідиною у відкритій посудині?
(Випаровується).
- Виникає запитання: чому рідини, що випаровуються, охолоджуються?
(Молекули рідини, що мають велику швидкість, вилітають з поверхні рідини, в рідині залишаються молекули. які рухаються повільніше).
- Як змінюються при цьому середня кінетична енергія молекул, їх внутрішня енергія та температура рідини?
(Середня кінетична енергія та внутрішня енергія зменшуються, температура знижується).
Отже якщо немає припливу енергії до рідини ззовні, то, випаровуючись, вона охолоджується.
Це можна побачити на такому досліді.
(демонструється).
Покладемо ватку, змочену спиртом, на кульку демонстраційного термометра.
- Що ви спостерігаєте?
(Стовпчик термометра опускається, температура знижується).
Чому температура рідини, що випаровується, не знижується необмежено, а рідина не твердіє?
(Очевидно, цьому заважає теплообмін з навколишніми тілами. Рідина сильно охолоджується, якщо випаровування відбувається швидко. Якщо ж рідина випаровується повільно, то зменшення температури незначне. а іноді й зовсім відсутнє, бо рідина встигає компенсувати втрату енергії, відбираючи її у навколишнього середовища.)
Зразок виступу господарів домогосподарок.
Ми дмухаємо на гарячий чай, щоб прискорити випаровування та охолодження. Ми терпимо від холоду у мокрому одязі головним чином через те, що під час його висихання теплота випаровування віддається нашою шкірою. Але наш організм захищається від перегрівання, виділяючи вологу на поверхні шкіри у вигляді поту. Щоб визначити напрям дуже слабкого вітру, жителі степів занурюють руку у воду та підносять її догори: легенький холодок, який відчувається з одного боку вологої руки, вказує напрям руху повітряного потоку. Щоб захистити продукти від псування в спеку, їх іноді покривають вологою тканиною. У північних країнах при сильних морозах часто змазують обличчя жиром для зменшення випаровування з поверхні шкіри і, отже, зменшення її охолодження. Для швидшого охолодження дуже розігрітих тіл звичайно застосовують воду як найдешевшу рідину, яка до того забирає дуже багато тепла при випаровуванні. Вода широко використовується для гасіння пожеж, де крім цілей зниження температури нижче температури горіння, вода і її пара служать для утруднення доступу кисню до вогнищ полум'я. Навпаки, теплота, що виділяється при конденсації пари, часто використовується для обігрівання та опалення.
Зразок виступу «вчених-географів»
Процеси, що відбуваються вприроді мають велике значення в регулюванні клімату, сприяють кругообігу та зміні штучних водоймищ. Всього з поверхні Землі за рік випаровується в середньому 518600 кубічних кілометрів води. Цієї кількості води достатньо, щоб покрити всю поверхню земної кулі шаром більшим, ніж є. На протязі року стільки ж випадає опадів. Але ми не лише спостерігаємо ці процеси, вміємо і керувати ними. Наприклад, знаючи, що на півдні часті зими без снігу, за допомогою літаків у хмари висіваються спеціальні речовини, Вони стають центрами конденсації, на яких утворюються краплини. За дві доби роботи літаків 150000 га ланів Софіївського та Криворізького районів Дніпропетровської області були вкриті шаром снігу товщиною 3 см.
Зразок виступу «вчених-біологів»
З випаровуванням води пов'язані процеси живлення рослин, а отже, їх ріст та розвиток. На різних фазах розвитку рослина витрачає різну масу води з грунту. Із збільшенням листкової поверхні рослин грунт все більше закривається від сонячних променів, менше нагрівається та менше випаровує вологи, але зростає витрата води на випаровування листя. Різні рослини за вегетаційний період витрачають на це різну масу води. Наприклад, одна рослина соняшника за літо витрачає 100 — 150 л, одна стеблина кукурудзи — 150 л. Кількість теплоти, що витрачає рослина цих культур на випаровування, відповідає кількості теплоти, що виділяється при згоранні 16,7— 25,1 кг кам'яного вугілля.
Відомості про процеси випаровування та конденсацію, які ми дістали із виступів «географа» та «біолога», тісно переплітаються з сільськогосподарським виробництвом. Про це нас проінформує «вчений-аграрник».
Зразок виступу «вчених-аграрників»
Зернові культури витрачають на випаровування за літо на одну рослину приблизно 1,5—2 л, а все пшеничне поле площею 1 га — 300—400 т води. Правильний і своєчасний обробіток грунту зменшує випаровування на 25—30 %. На стільки ж зменшується випаровування вологи з грунту при наявності лісозахисних смуг.
На явищі випаровування грунтується сушіння скошеної трави, збір зернових, сушіння зерна. Для цього використовують зерноочисні сушильні комплекси КЗС-10Ш, КЗС-2Б та інші.
Зразок виступів представників «Фізичної лабораторії»
Для сільського господарства:
- пропонуємо пару, яка утворюється в спеціальних котлах, під тиском 1,2 атм. надсилати в запарні чани. Тут вона, конденсуючись, буде віддавати ту кількість теплоти, яка пішла на її утворення. Цю енергію можна використовувати для теплової обробки кормів, пастеризації молока, опалення тваринницьких ферм;
- пропонуємо нову просту технологію сушіння трави. На металеву ґратчасту ферму складають прив'ялену траву. Потужний відцентровий вентилятор проганяє вздовж ферми потік повітря. Коли перший шар сіна просушиться, на нього накладають нові. Стіг сіна масою 150 тонн висушується за 3 — 4 доби. Собівартість такого сіна менша, ніж за старої технології, і воно значно поживніше.
Для транспорту:
- з резервуара темного кольору місткістю 5-10 кубічних метрів за рік може випаруватись більше 200 кг пального. Для зменшення його втрат пропонуємо резервуари фарбувати в світлий колір.
Для медицини:
- пропонуємо явище швидкого охолодження при випаровуванні деяких рідин використовувати при нескладних хірургічних операціях для місцевого знеболювання.
Для металургії:
- пропонуємо в гарячих цехах робочі місця робітників обдувати потоком повітря, спрямованого згори вниз. Внаслідок цього прискорюється випаровування поту з поверхні шкіри, що сприяє охолодженню організму;
- пропонуємо для охолодження стінок доменних печей подавати рідину під великим тиском у проміжок між подвійними стінками домни. Ця рідина, проникаючи крізь найдрібніші пори у зовнішній стінці, випаровується на її поверхні та охолоджує її.
Зразок виступів представників «Хімічної лабораторії»
Для транспорту:
- водій автомобіля повинен знати, що ККД двигуна залежить від якості бензину. Через невміле зберігання та перевезення з бензину випаровуються його найцінніші висококалорійні складові частини. Пропонуємо слідкувати за герметичністю швів цистерн та кришок. Адже, за рейс, якщо цистерна має негерметичні шви, випаровується 2-10 кг пального, якщо не герметична кришка - випаровується за рік приблизне 2,5 т нафтопродуктів;
- для приготування електроліту, що використовується в акумуляторах на автомобілях, самохідних комбайнах, пропонуємо використовувати дистильована воду, процес отримання якої побудований на пароутворенні та конденсації водяної пари.
Для переробної промисловості:
- пропонуємо для отримання бензину, гасу, мазуту солярки використовувати перегонку нафти.
Для побутової техніки:
пропонуємо для добування льоду у холодильник установках використовувати рідкий аміак та фреон що, випаровуючись, охолоджують агрегати.
