<< Стан речовин << Зміст >> Властивості речовин >>
ЗМІНА СТАНУ РЕЧОВИН
Розмішайте киплячу олію пластмасовою ложкою – вона стане м’якою, а то й розплавиться. Чому тверда пластмаса стала м’якою? Відповідь проста: будь-яка речовина залишається у твердому стані лише за певної температури і тиску. Якщо ці умови змінюються, змінюється і стан речовини: рідина може затвердіти, газ – перетворитися в рідину, і навпаки. Апельсиновий сік у морозилці стане оранжевим льодяником. Водяна пара з повітря, що ви видихаєте, осяде на холодному віконному склі у вигляді дрібних краплин рідин. Коли сонячне проміння нагріє скло, що запотіло, краплинки знову перетворяться на пару і випаруються. Найтвердіші гірські породи знаходяться у розплавленому стані при дуже високій температурі і тиску всередині Землі.
Скороварка
Температура, при якій рідина закипає (точка кипіння), залежить від тиску. Коли тиск знижується, знижується і точка кипіння, так як молекулам стає легше перейти з рідини в повітря. При підвищенні тиску точка кипіння підвищується. Наприклад, у кастрюлі-пароварці створюється підвищений тиск, і відповідно підвищується температура кипіння води. Результат – їжа готується набагато швидше!
Від твердої речовини до газу
Тверда речовина, нагріта до певної температури – точки плавлення, - перетворюється у рідину. Продовжуйте нагрівання, і, досягнувши температури, яка називається точкою кипіння, рідина стане парою. За рахунок нагрівання усі частинки у цій точці отримують достатньо енергії, щоб звільнитися один від одного; вони утворюють бульбашки газу, що підіймаються до поверхні. Але і нижче точки кипіння рідкі речовини повільно перетворюються у пару. Це явище називається випаровуванням.
Випаровування
Чому чорнила висихають? Тому що вода, яка у них міститься, поступово випаровується. В окремих молекул води виявляється достатньо енергії, щоб вирватися з рідини і випаруватися.
Газ
Швидкість руху молекул рідини зростає, вони вириваються і утворюють газ. Уповільнення руху молекул газу перетворює газ на рідину.
Із збільшенням швидкості молекул твердої речовини вона може перейти у газоподібний стан. Із втратою швидкості молекул газ стає твердою речовиною.
Сублімація
Деякі тверді речовини можуть перетворюватися в газ, обминаючи рідкий стан. Такий перехід називається сублімацією. До таких речовин відноситься сухий лід. Ефектні клуби диму, що огортають сцену на різних шоу, виходять саме з нього. Сухий лід – це заморожений вуглекислий газ. Він називається сухим тому, що перед випаровуванням не перетворюється у рідину.
Конденсація
Усі бачили, як пітніє віконне скло. При цьому частинки водяної пари, що міститься у повітрі, віддають свою енергію холодному склу, і пара перетворюється на краплинки води.
Рідина
Плавлення
Частинки твердої речовини щільно упаковані. Нагріваючись, вони коливаються все скоріше і з більшою амплітудою. Нарешті їхній рух стає незалежним один від одного, і тверда речовина плавиться, перетворюючись у рідину.
Тверда речовина
Замерзання
Коли свічка гасне, краплі розплавленого воску, що по ній стікають, швидко висихають. Розігріті полум’ям частинки воску, що рухаються з великою швидкістю, уповільнюють рух, утворюють згустки і, втративши свободу, займають фіксовані положення. Таким чином, виникає тверда речовина.
Три стани води
Вода – одна з найдивовижніших речовин на землі. Ми постійно бачимо її у всіх трьох станах. У твердому стані це лід, у рідкому – вода, у газоподібному – пара.
Роль води на нашій планеті дуже велика. Перш за все без неї було б неможливим зародження і підтримання життя.
Кругообіг води у природі
У природі відбувається безперервний кругообіг води. Випаровуючись із поверхні річок, морів та океанів, вода у вигляді пари потрапляє у повітря. Там пара конденсується у краплинки, з яких утворюються хмари, що несуть дощ або сніг. Зі снігом, градом та дощем вода знову повертається на землю.
Випаровування води
У тропічних лісах Південної Америки випадають рясні дощі. Клімат там дуже спекотний, вода інтенсивно випаровується, і повітря насичується вологою. Це створює ідеальні умови для таких дивовижних рослин, як епіфіти. Щоби бути ближче до світла, вони поселяються на високих деревах і всю необхідну їм вологу отримують не з грунту, а прямо з повітря.
Під час дихання тюленя утворюється пара.
Більшість речовин у твердому стані щільніші, ніж у рідкому.
Але у льоду щільність менша, ніж у води, тому він плаває на її поверхні.
Вода під льодом тепліша від навколишнього повітря.
Завдяки цьому виживає риба і тюлені, які нею харчуються.
Енергія пари
Кипляча вода перетворюється на гарячу пару, яка займає набагато більший об’єм, ніж вода, з якої пара утворилася. Енергію пари використовують для приведення у дію різноманітних механізмів на зразок парової турбіни. Під високим тиском перегріта пара подається на лопатки турбіни і обертає її.
Пара обертає турбіну; рух перетворюється в електроенергію.
Вплив тиску
Стан речовини може змінюватися зі зміною тиску. Чому фігурист, що ковзає на льоді, не може зробити ні кроку на склі? Тому що ковзан, як по мастилу, ковзає по тонкій водяній плівці, що утворюється під його лезом. На лезі сконцентрована вага фігуриста, вона з силою тисне на лід і розплавляє його.
Гостре лезо ковзана тисне на лід.
Лід плавиться під лезом ковзана, тому на льоду ковзани ковзають легко.
Ззаду ковзана вода знову замерзає.
Розширення льоду
Чи доводилось вам бачити, як у морозну погоду лопаються провідні труби? Це відбувається тому, що вода, яка знаходиться всередині труби, при замерзанні розширюється.
ТЕСТ. Зміна стану речовин:
1) Чи можуть тіла змінювати свій стан (твердий, рідкий чи газоподібний)? Коли це відбувається, що має змінитись для цього?
2) Що таке точка кипіння? Чи може вона змінюватись? Завдяки чому? (скороварка)
3) Що таке точка плавлення? Як треба діяти на тіло, щоб воно почало плавитись?
4) Що таке випаровування? Чому воно відбувається? Чи обов`язково при кипінні?
5) Що таке конденсація? Що часточки (молекули) пару втрачають, коли дотикаються до холодного скла?
6) Що змінюється в тілі при переході з твердого стану в рідкий та газоподібний? Як себе тоді поводять маленькі часточки тіла (молекули)?
7) Чи можуть тверді тіла переходити одразу в пар? Приклад?
8) Що стається з водою в природі? (кругообіг)
9) Що є найважливішою речовиною в природі, без якої неможливе життя на землі?
10) Чому лід у воді не тоне?
11) Що рятує тюленів та рибу на холодному півночі?
12) Що таке вологість повітря? Чи є такі рослини, які "п`ють" воду не з землі, а прямо із повітря?
13) Як використовується енергія пару?
14) Чому взимку лопаються труби з водою?
15) Чому по льоду можна кататися на ковзанах, а по склу не можна?
За матеріалами "Дитячої ілюстрованої енциклопедії "НАУКА"" видавництва "Дорлінг Кіндерслі", Великобританія, 1993 р.
<< Стан речовин << Зміст >> Властивості речовин >>