Где прячется воздух?

VI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Где прячется воздух?

Сайфуллин  М.И. 1
1Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 3 села Алакуртти»
Сидорова  В.Е. 1
1Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 3 села Алакуртти»
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

I. Введение.

Вокруг нас есть воздух, но мы его не замечаем. Он заполняет все промежутки, все трещинки в предметах. Воздух помогает летать птицам и насекомым. Без него мы не услышали бы пение птиц, жужжание насекомых, сигналы машин, школьный звонок, потому то воздух передаёт звуки. С помощью воздуха мы говорим, поём и заставляем звучать музыкальные инструменты. Воздушную оболочку Земли называют воздушным океаном или атмосферой. Если бы наша планета утратила воздух, она, подобно Луне, была бы лишь безжизненным небесным телом.

1. Актуальность выбора темы исследования

Кроме всех известных океанов есть на свете ещё один - самый большой из всех. И мы, сами того не замечая, «купаемся» в нем постоянно. Океан этот называется ВОЗДУХ.

Воздух, окружающий планету Земля, – это её голубая защитная «рубашка». Эта защита не позволяет нашей планете перегреваться от Солнца, задерживает вредные для всего живого солнечные излучения. Защищает от космического холода.

Воздух защищает землю от метеоритов. Будучи захвачены земным притяжением, и, падая на землю с большой скоростью, метеориты встречают настолько сильное сопротивление воздуха, что разогреваются до огненного состояния. Значительная часть метеоритного вещества при этом сгорает, другая часть испаряется. Если остатки метеоритов и долетают, то разрушительные последствия их падения уже очень ослаблены сопротивлением воздуха.

У поверхности Земли воздух густой, плотный, хотя мы это не замечаем. Чем выше, тем воздух становится менее плотным. А «вынырнуть» из воздушного океана можно только на космическом корабле. Ведь там, где кончается воздушный океан, начинается безвоздушное пространство – космос.

Воздух контролирует климат на нашей планете. Перегоняет холодный воздух на юг, тёплый – на север. С морей и океанов, рек и озёр собирает влагу и отдает её суше.

Все живые организмы дышат воздухом. Дыхание является одним из признаков живой природы. В организме нет запаса кислорода, и поэтому он должен непрерывно поступать в организм через органы дыхания.

Воздух Земле необходим. И только благодаря ему на Земле, единственной планете во всей солнечной системе, существует жизнь.

Воздух является неотъемлемой частью жизни человека. От состояния воздуха и его чистоты зависит здоровье людей и их будущее.

В наше время во всем мире атмосферный воздух загрязняется вредными веществами. Особенно загрязнён воздух городов. Выхлопные газы автомобилей, химические вещества, выбрасываемые в воздух промышленными предприятиями, приводят к гибели растительности и вызывают тяжёлые заболевания у людей. Загрязнение воздушной среды причиняет вред не только здоровью людей, но и воде, почве, растениям, животным, делающим наш мир более светлым и радостным.

Понимание того, что воздух должен быть чистым, - это одна из главных задач нынешнего поколения.

О воздухе много говорят и пишут. Я понимаю, что он есть везде. Но можно ли обнаружить, увидеть, почувствовать воздух? Это я и решил сделать в своей работе.

2. Цель, задачи и методы работы.

Цель – обнаружение воздуха и изучение его физических свойств опытным путём.

Чтобы достичь данной цели я поставил перед собой следующие задачи:

- овладеть простейшими методами обнаружения и изучения воздуха;

- освоить навыки ведения экспериментальных наблюдений и оформление результатов;

- научиться анализировать полученные данные и делать выводы;

- получить сведения о том, как можно простейшими способами улучшить или очистить воздух в помещении.

При выполнении данной работы мною были использованы следующие методы:

Поисковый, применяется для поиска необходимой информации в различных источниках.

Изучение источников, содержащих сведения о свойствах воздуха;

Наблюдение даёт возможность описать физические объекты и явления.

Наблюдения за постановкой опытов для определения свойств воздуха.

Сравнение позволяет установить сходство и различие предметов и явлений действительности.

Проводилось сравнение пузырьков воздуха в обычной и замёрзшей воде.

Опыт - воспроизведение какого-нибудь явления экспериментальным путём, создание нового в определённых условиях с целью исследования, испытания.

Проведение опытов с целью изучения  свойств воздуха.

Обобщение - общий вывод, выражение основных результатов в общем положении.

Обобщение полученных данных о свойствах воздуха.

Описательный, используется для пояснения увиденного в ходе исследования.

Составление сравнительных таблиц с описанием исследований;

Составление фоторепортажа о ходе исследования.

Объект исследования - окружающий воздух.

В гипотезе я предположил, что, если воздух и невидим, то есть возможность опытным путём обнаружить его присутствие.

3. Актуальность и новизна работы.

Атмосфера - это газовая оболочка Земли. Наличие на нашей планете воздуха - это одно из самых необходимых явлений для существования жизни на Земле. Он одновременно маленький и большой, легкий и тяжелый, дающий жизнь и защиту планете Земля от неблагоприятных космических воздействий. Без пищи человек может прожить месяц, без воды - неделю, а без воздуха - только секунды. Наше здоровье зависит от состава воздуха, который мы вдыхаем. Последнее время атмосферный воздух постоянно загрязняется. Считаю очень важным получить знания о воздухе и о том, как сохранить его пригодным для дыхания и жизни на планете.

II. Основная часть.

1. Что такое воздух? Состав воздуха.

Воздух – это уникальная «субстанция». Его нельзя увидеть, потрогать, он безвкусен. Именно поэтому так сложно дать чёткое определение, что это такое. Обычно просто говорят – воздух, это то, чем мы дышим. Он находится вокруг нас, хотя мы его совсем не замечаем. Почувствовать его можно лишь, когда дует сильный ветер или появляется неприятный запах.

Воздух – это смесь газов. В состав воздуха входят азот, кислород, углекислый газ и некоторые другие газы. Постоянные составные газы воздуха – это кислород, углекислый газ и азот. Но кроме постоянных газов в воздухе могут находиться временные примеси. Это водяные пары, микробы, частицы дыма, пыли и соли, пыльца растений.

Постоянность состава воздуха - важное условие жизни на Земле. Но люди, животные, растения и даже микробы дышат - поглощают кислород, а выделяют углекислый газ. При этом состав воздуха на планете в целом остается постоянным. Почему?

Во всех странах мира ежегодно сжигаются миллиарды тонн топлива, выделяя в атмосферу огромное количество углекислого газа и расходуя кислород. При этом, количество воздуха не уменьшается. Почему?

Всё это результат работы зелёных растений, которые являются главным источником пополнения запасов кислорода на Земле. В растениях под воздействием солнечного света из углекислого газа и воды образуются питательные вещества и кислород. Чем больше зелёных растений, тем чище воздух, поэтому в лесу так легко дышится.

Дышать загрязненным воздухом нежелательно для здоровья. Хотя, с другой стороны, пыль делает наш мир красивым: красочные закаты и рассветы – результат отражения солнечного света от пылинок, рассеянных в верхних слоях атмосферы.

2. Свойства воздуха.

2.1. Воздух имеет вес.

Опыт 1.

Необходимое оборудование: Деревянная планка длиной 60 см, два одинаково надутых воздушных шарика, ига.

Описание опыта:

Оба шарика привязать по краям планки на одинаковом расстоянии от её середины. Проткнуть иглой один шарик.

Результат: Шарики находятся в равновесии. Воздух из проткнутого шарика вышел. Равновесие нарушено. Надутый шарик стал тяжелее и опустил конец планки вниз.

Вывод: Воздух имеет вес.

 

2.2. Воздух занимает место.

Какими способами можно доказать, что воздух не пустое место? Надо продемонстрировать его наличие.

Опыт 2.

Необходимое оборудование:

Полиэтиленовый пакет.

Описание опыта: Свободные края пакета скрутить или связать.

Результат: Пакет, стал выпуклым, как надутый шарик. Воздух находится внутри пакета.

Вывод: Воздух занял место внутри пустого предмета.

 

Опыт 3.

Необходимое оборудование:

Ёмкость с водой, пустая бутылка.

Описание опыта: В ёмкость с водой опустить пустую бутылку. Слегка наклонить.

Результат: Из воды выходят пузыри воздуха, который находился в пустой бутылке.

Вывод: Вода, наполняя бутылку, вытеснила находившийся в ней воздух и заняла его место.

 

Опыт 4.

Необходимое оборудование:

Пустой стакан, небольшой кусочек ваты, ёмкость с водой.

Описание опыта:

Вату закрепить на дне стакана. Стакан опустить в ёмкость с водой горлышком вниз.

Результат: Внутрь перевёрнутого стакана вода не попадает. Вата осталась сухой.

Вывод: Воздух занял место внутри стакана и не пропустил воду.

 

Опыт 5.

Необходимое оборудование:

Два апельсина, миска с водой.

Описание опыта:

Положить один апельсин в миску с водой, а второй, очищенный от кожуры - опустить в воду.

Результат: Апельсин держится на воде и не тонет. Очищенный апельсин утонул.

Вывод: Между апельсиновой кожурой и мякотью апельсина есть прослойка воздуха. Она как мяч держит апельсин на плаву. При очищении воздушная прослойка пропала. Апельсин утонул, т.к. оказался тяжелее воды, которую он вытесняет.

 

2.3. Расширение и сжатие воздуха.

При нагревании воздух расширяется, а при охлаждении сжимается. Это легко можно продемонстрировать с помощью обычной бутылки и шарика.

Опыт 6

Необходимое оборудование:

Пустая бутылка, воздушный шарик.

Описание опыта:

Натянуть шарик на горлышко бутылки и погрузить бутылку в горячую воду. Затем бутылку опустить в холодную воду.

Результат: В горячей воде шарик надулся, а в холодной – сдулся.

Вывод: Шарик надулся, т.к. воздух при нагревании расширяется. Шарик сдулся, т.к. воздух при нагревании сжимается.

 

2.4. Воздух не имеет форму.

Опыт 7

Необходимое оборудование: Надутые шары различной формы.

Описание опыта: Шары надуть.

Результат: Шары наполнены воздухом. Каждый шар сохранил свою форму.

Вывод: Воздух не имеет формы. Он приобретает форму предмета, в котором находится.

 

2.5. «Воздух помогает рыбам плавать».

Опыт 9

Необходимое оборудование:

Стакан с газированной водой, виноградинка.

Описание опыта: В стакан с газированной водой опустить виноградинку.

Результат:

Виноградинка опустилась на дно, т.к. тяжелее воды. Её облепили пузырьки воздуха и она всплыла на поверхность. На поверхности воды пузырьки лопнули, и воздух улетел. Отяжелевшая виноградинка вновь опустилась на дно. На дне она снова покрылась пузырьками воздуха и всплыла. Так продолжалось несколько раз, пока воздух из воды не "выдохся". По такому же принципу плавают рыбы при помощи плавательного пузыря.

Вывод: Пузырьки воздуха могут поднимать в воде предметы, облегчая их вес. Рыбы плавают в воде при помощи плавательного пузыря, заполненного воздухом.

 

2.6. Воздух - плохой проводник тепла.

Человек и животные в своей повседневной жизни используют различные свойства воздуха. Рассмотрим на примерах как использовать свойство воздуха - плохо проводить тепло.

Окна делают из двух рам и с двойными стеклами. Это для того, чтобы лучше сохранять тепло в доме. Между рамами находится воздух, который благодаря своей низкой плотности плохо проводит тепло, и если нет щелей, то такое окно сохраняет комфортную температуру в помещении (зимой в помещении будет тепло, а летом - не жарко).

Когда мы надеваем пуховик или шерстяной свитер, нам становится тепло. Это происходит по той причине, что вещи удерживают вокруг нас теплый воздух, согретый нашим телом. Воздух плохо передает тепло в окружающее пространство.

А ещё, в старину, надевая зимой сапоги, каждую ногу в тёплом шерстяном носке обертывали старой газетой. Это для того, чтобы тепло было. Воздух, который находится между бумагой и шерстяным носком, обладает плохой теплопроводностью, поэтому ноги не так сильно мерзли.

Лучше всего данное свойство научились использовать животные и птицы. Почему северные олени не замерзают даже в большой мороз? Что защищает их от холода? Оказывается, у оленя надувная шерсть, пустотелые шерстинки наполнены воздухом. Поскольку воздух плохо проводит тепло, то такая шерсть хорошо защищает оленя от холода.

Во время сильных морозов птицы нахохливаются. Почему при этом они легче переносят холод? Когда птицы нахохливаются, слой воздуха между перьями увеличивается и вследствие плохой теплопроводности задерживает отдачу тепла телом птицы в окружающее пространство.

То есть, благодаря низкой плотности, воздух обладает замечательным свойством: он плохо проводит тепло.

2.7. Исследование под микроскопом.

Каждому человеку не раз приходилось видеть пузырьки воздуха в обычной воде. Они круглые, ровные. Делаю предположение, что в замерзшей воде они сохраняются и имеют такую же округлую форму.

Для доказательства данной гипотезы проведу сравнение пузырьков воздуха в обычной воде и в воде, находящейся в замёрзшем состоянии.

Необходимое оборудование:

Микроскоп, кусочек льда.

Описание наблюдения:

Устанавливаю микроскоп, кладу кусочек льда. Провожу наблюдение.

Результат: Наблюдаю пузырьки воздуха неровной формы. Напоминают расходящиеся лучи или цветок хризантемы.

Вывод: Пузырьки, находящиеся в обычной воде имеют круглую ровную форму. Пузырьки в замерзшей воде имеют неровную форму, т.к. при замерзании, вода сдавливает их.

 

2.8. Воздухбывает чистыми грязным.

Чем дальше человек уезжает от городского шума, тем чище становится воздух. Наверное, все замечали, как становится легко дышать, когда попадаешь на природу, расположенную далеко от города.

Самый полезный воздух находится:

в лесах, особенно сосновых;

в горах;

около моря.

Воздух в этих местах отличается приятным ароматом и обладает полезными для организма свойствами. Это объясняет, почему детские оздоровительные лагеря и различные санатории располагаются неподалеку от лесных массивов, в горах или на морском побережье.

Насладиться свежим воздухом можно лишь подальше от города. По этой причине многие люди покупают дачные участки за пределами населенного пункта. Некоторые переезжают на временное или постоянное местожительство в деревню, строят там дома. Ведь воздух на территории города является сильно загрязненным.

Всем людям нужно знать, что жить лучше в том месте, где воздух чистый. Там растут большие растения, животные и люди не болеют, потому что дышат чистым воздухом.

Как получить свежий воздух?

Человек будет здоров, если ежедневно сможет дышать свежим воздухом. Если нет возможности переехать за город из-за важной работы, отсутствия денег или по другим причинам, то необходимо искать выход из ситуации на месте. Чтобы организм получал необходимую норму свежего воздуха, следует придерживаться следующих правил:

Чаще бывать на улице, например, прогуливаться по вечерам в парках, садах.

Выезжать по выходным на прогулку в лес.

Постоянно проветривать жилые и рабочие помещения.

Посадить больше зеленых растений, особенно в рабочих кабинетах, где есть компьютеры.

Желательно раз в год посещать курорты, расположенные на море или в горах.

Следуя этим рекомендациям, человек будет получать порцию свежего воздуха, приемлемую для нормальной жизнедеятельности организма и относительно обезопасит себя от появления возможных заболеваний.

III. Факты и выводы.

В ходе проведенных исследований, доказаны следующие утверждения:

1. Воздух – часть природы. Он везде вокруг нас, мы им дышим.

2. Воздух невидим, прозрачен.

3.Чистый воздух не имеет запаха.

4. Воздух можно сжать. Сжатый воздух может держать вес.

5. Воздух движется и заставляет двигаться другие предметы. Его называют ветром.

6. Воздух можно взвесить.

7. Воздух не имеет форму.

Воздух есть всюду.

Как только не называют воздух, окружающий нашу Землю: воздушная оболочка, воздушный океан, атмосфера.

Воздух заполняет все промежутки, трещинки и щели в предметах. Куда бы мы ни шли, куда бы ни поехали по морю или по суше, как бы высоко ни поднялись на самолете, как бы низко ни спустились в шахту - повсюду есть воздух. Нет ничего на свете нужнее воздуха. Без воды можно прожить несколько дней. Без пищи – несколько недель. А без воздуха лишь несколько мгновений. Некоторые люди могут задерживать дыхание на три - четыре минуты. Хорошо тренированные люди могут задержать в своих легких воздух и не дышать, например, под водой   пять - шесть минут. Если же человека лишить возможности дышать, он умирает. Но человеку и другим живым существам нужен для дыхания чистый и только чистый воздух.

К сожалению, человек сам создает себе то, что его убивает. Хозяйственная деятельность человека наносит природе огромный вред. Выбросы в атмосферу от предприятий, не имеющих очистных сооружений, приводят к образованию кислотных дождей, к загрязнению воздуха, который необходим всем живым организмам. Также выхлопные газы автомобилей содержат свинец и другие, вредные для здоровья человека вещества. В больших количествах эти вещества осаждаются на землю возле автострад и шоссе. Нельзя собирать грибы, полезные травы, ягоды менее 100 метров от дороги, так как все растения впитывают в себя ядовитые вещества.

Проблемы охраны воздуха затрагивают интересы всех стран. Человек может отказаться от недоброкачественной пищи, от воды, сомнительной чистоты, но вдыхать ему приходиться тот воздух, в котором он находится в данный момент, даже если воздух опасен для здоровья. Забирая из воздуха кислород для дыхания, растения, животные и люди выдыхают углекислый газ. На заводах, фабриках, теплоэлектростанциях с помощью кислорода воздуха сжигают огромное количество топлива, выбрасывая обратно в воздух углекислый газ и различные ядовитые газы. Некоторые из них не разлагаются в окружающей среде десятки лет, накапливаются и попадают в организм человека с пищей, водой и воздухом, нарушая работу организма. Отравляющие вещества содержатся в дыме костров при сжигании листвы, пластиковых упаковок, выхлопных газах автомобиля, в табачном дыме.

Для того чтобы жизнь могла существовать, необходима не любая атмосфера, а только пригодная для дыхания. Необходимо принимать меры по защите воздуха от загрязнения. Я бы предложил следующее:

- создать специальные станции, которые постоянно следили бы за чистотой воздуха;

- организовать частый полив улиц города водой;

- озеленить как можно больше улиц;

- установить очистительные сооружения на предприятиях городов;

- промышленные предприятия вынести за черту городов;

- перевести все виды отопления на электрическое;

- пластмассовые изделия, сухие листья вывозить за город, а не жечь в городах;

- придумать экологически чистое топливо для автомобилей.  

Давайте стараться жить так, чтобы земля вокруг нас оставалась щедрой и прекрасной, чтобы журчали на ней чистые ручьи, цвели цветы и пели птицы.

IV. Использованная литература.

1. Ф.В. Рабиза «Знай и умей». Москва. Издательство «Детская литература», 2002 год.

2. Л. Зазнобина, Л. Ковенько «О превращениях в природе». Москва. Издательство «Дрофа», 1996 год.

3. Перевод с испанского К. Мишиной, А. Зыковой «Большая книга вопросов и ответов». Москва. Издательство «Эксмо», 2006 год.

4. Перевод с английского В.Н. Булгакова «Увлекательные опыты с воздухом». Минск. Издательство «Астрель», 2009 год.

Просмотров работы: 649