При стоянии стакана с водой в холодильнике образуется лед какое явление
Обновлено: 18.05.2024
Зима – самое время проводить опыты со льдом. И даже если в вашем регионе снега и льда не так много, то это не страшно. Многие эксперименты можно сделать и у себя дома, используя морозильную камеру. Мы собрали для вас простые и увлекательные опыты, которые познакомят вашего ребёнка с окружающим миром и расскажут ему о свойствах льда.
Содержание
Дети очень пытливы и любопытны. С самого рождения они интересуются устройством мира вокруг себя. И этот познавательный интерес нужно поддерживать. В этом помогают занимательные опыты, которые непринуждённо знакомят ребят с законами физики и химии.
Проводя всевозможные эксперименты, малыши много наблюдают, анализируют, пробуют разные варианты решения проблемы, обобщают и подводят итоги. Что прекрасно тренирует память, внимание и логику. В статье Академии Любознательности собрано несколько занимательных игр со льдом. Из них вы узнаете, как расширяется вода при заморозке, при каких условиях лёд тает быстрее, познакомитесь со свойствами этого вещества и понаблюдаете за красивым зрелищем – как тает цветной лёд в масле.
Ледяная рыбалка
Для этого эксперимента пригодятся только несколько кусочков льда и нитка.
Приготовьтесь с ребёнком идти на рыбалку. В качестве удочки будет нитка, желательно заранее смоченная в воде.
Малыш должен попробовать ею поймать льдинку. Помогать руками и другими предметами запрещается.
Обратите внимание, что доставать лёд из морозилки нужно быстро. Положите его на тарелку и тут же опустите к нему нитку.
Подержите 30 секунд. За это время ниточка примёрзнет к кусочку льда, и его можно будет спокойно поднять, как рыбу из реки.
Важно, чтобы льдинка была сухой и не начала таять. Иначе эксперимент не удастся.
Как это объяснить? Поверхность льда имеет минусовую температуру. И когда сырая нитка с ним соприкасается, она застывает и приклеивается. Если льдинка окажется подтаявшей, то сверху на ней образуется тонкая плёночка воды. В таком случае нитка не сможет примёрзнуть. Именно поэтому важно всё делать быстро.
Чистый лёд
Когда вода замерзает, из неё уходят все примеси. Чтобы в этом убедиться, дайте ребёнку попробовать лёд на вкус. Делаем вывод, что заморозка очищает воду от чужеродных молекул.
Раскопки во льдах
Приготовьте: контейнер для заморозки воды, небольшие игрушки.
Положите в ёмкость мелкие игрушки из Киндер-сюрприза, монеты, фигурки. Налейте в неё воду. Тяжёлые предметы сразу опустятся на дно, лёгкие – поднимутся. Заморозьте контейнер. Затем достаньте его и предложите малышу отыскать все предметы.
Лучше переложить ёмкость в таз и проводить раскопки в ванной. Включите тёплую воду и наблюдайте за тем, как игрушки одна за другой оттаивают. Такой эксперимент очень увлекает детей всех возрастов.
Расширение воды при заморозке
Возьмите: прозрачную трубочку, небольшой кусок пластилина и фломастер.
Налейте в трубочку немного воды. Концы залепите пластилином. Фломастером отметьте уровень воды. Поставьте трубочку в вертикальном положении в морозилку. Дождитесь, пока вода замёрзнет. Достаньте трубочку и проверьте, на каком уровне находится лёд. Вы заметите, что он требует больше пространства, чем вода. Делаем вывод, что вода при заморозке расширяется.
Если малышу будет интересно, то вы можете с ним посчитать, насколько именно поднялся уровень льда. В теории замороженной воде требуется на одну девятую часть больше места, чем в жидком состоянии.
В чём же тут дело? Оказывается, в жидкости молекулы располагаются беспорядочно. А в твёрдом строятся в определённом порядке и между ними появляется расстояние. Отсюда и выходит, что лёд занимает больше места.
Лёд в шубе
Для опыта подготовьте: несколько льдинок одинакового размера, шубу (дублёнку или другую зимнюю верхнюю одежду), полиэтиленовые пакетики, старую газету, фольгу, полотенце.
Подождите, пока лёд на открытом воздухе не начнёт таять. А затем загляните в шубу. Вы удивитесь, но тот кусочек сохранится гораздо лучше.
После чего понаблюдайте, как тает лёд в разных материалах. Положите по одному кусочку в газету, полотенце и фольгу. В одном месте льдинка растает быстрее, в другом – медленнее.
Почему так происходит? Всё дело в том, что разные материалы проводят тепло по-разному. Одни предметы лучше защищают от тепла, другие – хуже. Та же самая шуба имеет низкую теплопроводность. Она не согревает сама по себе, а только сохраняет температуру внутри. Поэтому и льдинка в ней тает не так быстро.
Цветной лёд и масло
Этот эксперимент очень красивый и завораживающий. Подкрасьте воду разноцветными красками и заморозьте. Затем налейте в ёмкость растительное масло. Достаньте несколько льдинок и опустите в жидкость.
Тут начинается самая интересная часть. Лёд будет медленно таять, появятся цветные капельки, плавно оседающие на дне. Когда льдинка тает в воде, этого не видно, но в масле всё по-другому.
Шипящий лёд
Ещё один эксперимент, от которого дети остаются в восторге. Смешайте соду, воду и краситель, разлейте по контейнерам и поставьте в морозилку. Как только ледяные кубики будут готовы, выложите их в ёмкость. Разведите воду с уксусом в пропорциях 1:1. Возьмите пипетку и покапайте вместе с ребёнком на ледышки. Они станут шипеть и таять всё сильней.
Всё дело в химической реакции. Когда сода смешивается с уксусом, начинает выделяться углекислый газ. Он-то и выходит в виде пузырьков.
Замораживание разных жидкостей
Все ли жидкости замерзают при минусовой температуре? Давайте проведём небольшой эксперимент. Возьмите 4 стаканчика. В один влейте воду, в другой – молоко, в третий – масло, в четвёртый – 9% уксус. Поставьте их в морозильную камеру и оставьте на ночь.
На следующее утро вы увидите, что полностью замёрзли только вода и молоко. Подсолнечное масло помутнело и загустело. В уксусе появилось несколько льдинок. Полностью он замёрз лишь через двое суток.
Интересно, когда после заморозки начнёт оттаивать молоко, вы заметите, что оно свернулось. В процессе жир отделился от воды, и образовался своеобразный творожок.
Как мы выяснили, разные жидкости имеют свою температуру замерзания. Так, подсолнечное масло леденеет при -16 – 19 градусах. Молоку достаточно -0,5 градуса. Вода превращается в лёд при 0 градусов. Уксус застывает, когда на термометре -3. Но как мы убедились, ему для этого требуется больше времени.
Эксперименты позволяют детям понять, как и почему происходят настоящие чудеса! Ведь волшебство опытов объясняется физическими явлениями и химическими реакциями.
На каждый сезон или тему у вас будут самые захватывающие идеи опытов для детей с использованием подручных материалов!
Своими руками они познают окружающий мир, а обо всех происходящих процессах узнают на понятном детям языке.
Эксперименты со льдом могут стать частью задания новогоднего марафона. Чтобы почувствовать детям приближение новогодних праздников и провести предпраздничные недели в интересных и увлекательных занятиях: квестах, экспериментах, играх, загадках, тем самым скрасить ожидание Нового года, предлагаем организовать для ребенка предновогодние адвент-марафоны. Дети обожают разгадывать головоломки, быть главными героями событий и отправляться на встречу приключениям. Вы можете разработать адвент-марафон для детей своими руками.
Или принять участие в уже готовых:
3. Новогодний квест для детей дома по поиску подарка. Коварный Кощей Бессмертный со своими приятелями опять задумали испортить самый долгожданный праздник в году. На этот раз их цель – подарки. Но Дед Мороз хитёр! Он спрятал свой мешок у вас дома и, чтобы его найти, потребуется проявить логику и сообразительность. Отгадайте загадки доброго волшебника и найдите подарки раньше Кощея.
Почувствуйте приближение Нового года вместе с Академией Любознательности!
Все эти опыты и эксперименты со льдом можно проводить дома, имея лишь морозильную камеру и немного подручных средств, которые есть у каждой хозяйки. Развивайте познавательный интерес ребёнка с помощью простых и увлекательных игр.
Наверняка каждый человек неоднократно слышал о глобальном потеплении, повышении уровня воды в мировом океане и других серьезных экологических проблемах. Как известно, это происходит из-за таяния айсбергов. Однако возникает закономерный вопрос: если ледники являются причиной данной проблемы, то почему аналогичный эффект не наблюдается в меньших масштабах? Ведь если растопить в стакане лед, объем воды при этом останется прежним.
Почему повышается уровень моря?
За этим явлением ученые со всего мира тщательно следят с середины 19-го века. Например, за 20-й век уровень воды поднялся на 17 см, а это весьма значительный показатель. С каждым годом он увеличивается примерно на 3 мм. Основная причина – глобальное потепление. Есть и другие факторы, но они менее значимые. Стабильное повышение средней температуры приводит к термическому расширению воды и всемирному таянию льдов. В первом случае уже имеющаяся вода увеличивается в объеме. Во втором – океан пополняется новой водой из ледников.
Повышение уровня моря несет в себе массу негативных последствий. Первым делом пострадают островные государства – их просто затопит. Если богатые страны могут позволить себе организацию защиты береговой линии, то бедные государства – нет. Причем защита обойдется гораздо дешевле, чем борьба с последствиями уже случившейся катастрофы.
Интересный факт: айсберги встречаются всевозможных размеров и форм. В прошлом они были частью огромного ледника, плавучего или частично соприкасающегося с дном. Над водой виднеется лишь 10% от всего объема айсберга. В настоящее время обсуждается вопрос их транспортировки в районы, страдающие от засухи, поскольку айсберг является крупным запасом пресной воды.
Стоит отметить, что айсберги дрейфуют достаточно активно. Для ледяных глыб не проблема преодолеть расстояние в несколько тысяч километров. Например, айсберг из Антарктиды доплыл до Рио-де-Жанейро, проделав путь в 5000 км. А арктические айсберги нередко доплывают до Бермудских островов, проплыв 4000 км. Также впечатляют габариты льдин. Один из крупнейших айсбергов в мире – B15, площадью 11000 км² и весом – больше 3 миллионов тонн.
Но основной вопрос остается открытым: почему в данном случае уровень воды растет, а в стакане со льдом – нет? Чтобы разобраться в этом явлении, необходимо обратиться к закону Архимеда.
Закон Архимеда о статике жидкости
Данный закон был изобретен древнегреческим математиком и физиком Архимедом еще в III веке до н.э. Его суть заключается в следующем: если определенное тело погрузить в жидкость, то на него будет оказывать влияние подъемная сила, которая соответствует весу объема жидкости, вытесненной данным телом.
Айсберг – и есть то самое тело. Дело в том, что когда происходит таяние ледников, огромные глыбы льда с материковой части спускаются в воду. Таким образом, действует закон Архимеда – айсберг погружается в воду и вытесняет ее. Как раз за счет этого происходит повышение уровня воды, а не просто в результате таяния. Этот эффект не работает со льдом и стаканом, поскольку лед не добавляется, а остается в прежнем количестве. Если таким образом растопить имеющиеся льдинки, а потом в стакан с водой добавить новые кубики, то уровень воды повысится по аналогии с айсбергом.
Интересный факт: приблизительно 100 тысяч айсбергов располагается в водах вблизи Антарктиды. Количество пресной воды, которое они содержат, превосходит все озера и реки.
В честь первооткрывателя подъемная сила еще носит название архимедовой. Она напрямую зависит от гравитации, поэтому при отсутствии силы тяжести закон перестает действовать. Подъемную силу можно даже рассчитать. Для этого существует специальная формула. Нужно перемножить три показателя: плотность жидкости, ускорение свободного падения и объем той части тела, которая находится внутри жидкости.
На самом деле уровень воды повышается из-за того, что огромные куски льда откалываются от ледника и погружаются в воду – процесс таяния не основная причина. При этом действует закон Архимеда. Когда лед погружается в воду, на него действует подъемная сила, которая соответствует весу объема вытесненной им воды. В стакане количество льда ограничено, поэтому уровень воды не меняется. Но если добавить в воду новые кубики льда, то закон Архимеда начнет действовать.
Планета Земля
Наверняка каждый человек неоднократно слышал о глобальном потеплении, повышении уровня воды в мировом океане и других серьезных экологических проблемах. Как известно, это происходит из-за таяния айсбергов. Однако возникает закономерный вопрос: если ледники являются причиной данной проблемы, то почему аналогичный эффект не наблюдается в меньших масштабах? Ведь если растопить в стакане лед, объем воды при этом останется прежним.
Почему повышается уровень моря?
За этим явлением ученые со всего мира тщательно следят с середины 19-го века. Например, за 20-й век уровень воды поднялся на 17 см, а это весьма значительный показатель. С каждым годом он увеличивается примерно на 3 мм. Основная причина – глобальное потепление. Есть и другие факторы, но они менее значимые.
Стабильное повышение средней температуры приводит к термическому расширению воды и всемирному таянию льдов. В первом случае уже имеющаяся вода увеличивается в объеме. Во втором – океан пополняется новой водой из ледников.
Повышение уровня моря несет в себе массу негативных последствий. Первым делом пострадают островные государства – их просто затопит. Если богатые страны могут позволить себе организацию защиты береговой линии, то бедные государства – нет. Причем защита обойдется гораздо дешевле, чем борьба с последствиями уже случившейся катастрофы.
Интересный факт: айсберги встречаются всевозможных размеров и форм. В прошлом они были частью огромного ледника, плавучего или частично соприкасающегося с дном. Над водой виднеется лишь 10% от всего объема айсберга. В настоящее время обсуждается вопрос их транспортировки в районы, страдающие от засухи, поскольку айсберг является крупным запасом пресной воды.
Стоит отметить, что айсберги дрейфуют достаточно активно. Для ледяных глыб не проблема преодолеть расстояние в несколько тысяч километров. Например, айсберг из Антарктиды доплыл до Рио-де-Жанейро, проделав путь в 5000 км. А арктические айсберги нередко доплывают до Бермудских островов, проплыв 4000 км. Также впечатляют габариты льдин. Один из крупнейших айсбергов в мире – B15, площадью 11000 км² и весом – больше 3 миллионов тонн.
Но основной вопрос остается открытым: почему в данном случае уровень воды растет, а в стакане со льдом – нет? Чтобы разобраться в этом явлении, необходимо обратиться к закону Архимеда.
Закон Архимеда о статике жидкости
Данный закон был изобретен древнегреческим математиком и физиком Архимедом еще в III веке до н.э. Его суть заключается в следующем: если определенное тело погрузить в жидкость, то на него будет оказывать влияние подъемная сила, которая соответствует весу объема жидкости, вытесненной данным телом.
Законом Архимеда
Айсберг – и есть то самое тело. Дело в том, что когда происходит таяние ледников, огромные глыбы льда с материковой части спускаются в воду. Таким образом, действует закон Архимеда – айсберг погружается в воду и вытесняет ее. Как раз за счет этого происходит повышение уровня воды, а не просто в результате таяния.
Этот эффект не работает со льдом и стаканом, поскольку лед не добавляется, а остается в прежнем количестве. Если таким образом растопить имеющиеся льдинки, а потом в стакан с водой добавить новые кубики, то уровень воды повысится по аналогии с айсбергом.
Интересный факт: приблизительно 100 тысяч айсбергов располагается в водах вблизи Антарктиды. Количество пресной воды, которое они содержат, превосходит все озера и реки.
В честь первооткрывателя подъемная сила еще носит название архимедовой. Она напрямую зависит от гравитации, поэтому при отсутствии силы тяжести закон перестает действовать. Подъемную силу можно даже рассчитать. Для этого существует специальная формула. Нужно перемножить три показателя: плотность жидкости, ускорение свободного падения и объем той части тела, которая находится внутри жидкости.
На самом деле уровень воды повышается из-за того, что огромные куски льда откалываются от ледника и погружаются в воду – процесс таяния не основная причина. При этом действует закон Архимеда. Когда лед погружается в воду, на него действует подъемная сила, которая соответствует весу объема вытесненной им воды. В стакане количество льда ограничено, поэтому уровень воды не меняется. Но если добавить в воду новые кубики льда, то закон Архимеда начнет действовать.
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Читайте также: