VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Круговорот воды в природе
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Как – то раз мы с родителями и братом катались на горках и вернулись домой все в снегу. Дома, на полу, когда мы раздевались, образовалось много снежных луж. И мама мне сказала:
-Вытри, пожалуйста, сынок.
Я заигрался с братом, и когда вспомнил, на полу ничего уже не было.
-Мама, это ты вытерла пол?
-Нет, это испарение,- ответила мама.
Потом я увидел, как мама сушит волосы феном, я спросил:
-Как они сохнут?
И снова в ответ услышал слово «испарение».
Оказывается, испарение везде, вокруг нас: когда мы протираем доску мокрой тряпкой – она высыхает. Лужи высыхают после дождя; бельё, которое сохнет на сушилке.
Мне стало интересно, как испаряется вода в природе, и я решил узнать об испарении как можно больше.
Цель работы:
Изучить круговорот воды в природе.
Задачи исследования:
Узнать, что такое круговорот воды в природе и как он происходит.
Провести опыты по испарению воды.
Пронаблюдать на практике круговорот воды.
Теоретическая часть
Вода - одно из самых важных веществ на Земле. Роль воды на нашей планете велика. Все растения и животные состоят главным образом из воды, которая необходима для зарождения и поддержания жизни. Например, тело человека на 2/3 состоит из воды. Без воды человек может прожить не более 4-х суток.
Вода – это жидкость без вкуса, запаха и цвета. Вода состоит из молекул, они настолько малы, что даже в самой маленькой дождевой капле их миллиарды.
Вода – великая путешественница. Она постоянно меняет свой облик, превращаясь в пар или лёд. При нагревании воды происходит испарение – переход воды из жидкого состояния в газообразное. Конденсация – это процесс обратный испарению, в результате которого вода из газообразного состояния переходит в жидкое. Вода замерзает при температуре 0 0 С. Лёд – это твёрдое состояние воды. Молекулы в нём тесно связаны друг с другом.
В природе происходит непрерывный круговорот воды. Испаряясь с поверхностей земли, рек, морей и океанов, вода в виде пара попадает в воздух. Там пар охлаждается, конденсируется, соединяется в капельки, из которых образуются облака. Водяной пар возвращается на землю в виде осадков. Осадки – это атмосферная влага, которая оседает на землю в виде дождя, снега, града, тумана, росы, инея и т п.
Часть воды просачивается в почву, питая растения, но значительно больше выпавшей воды реки уносят в моря и океаны. Вода опять начинает испарятся с их поверхности, и процесс круговорота начинается вновь.
Этапы круговорота воды в природе:
Испарение воды с поверхности.
Охлаждение пара и конденсация.
Образования облаков и перемещение их на сушу.
Выпадение осадков.
Пополнение рек и подземных вод.
С
ток в моря и океаны. (Рисунок 1)
Рисунок 1
Различают несколько видов круговорота воды в природе:
Большой (мировой) круговорот – водяной пар, образовавшийся над поверхностью океанов, переносится ветрами на материки. Там он выпадает в виде атмосферных осадков, а затем возвращается в океан в виде стока. Очень важно, что в этом процессе изменяется качество воды, ведь при испарении солёная морская вода превращается в пресную воду, а загрязнённая – очищается почвой.
Малый (океанический) круговорот– вода испаряется над океаном, конденсируется и выпадает опять же в него в виде осадков.
Внутриконтинентальный круговорот – вода, которая испарилась над поверхностью суши, выпадает на сушу в виде атмосферных осадков.
Практическая часть
Я решил узнать, от чего зависит скорость испарения воды. Для этого я провёл следующие опыты.
Опыт 1.
В две одинаковые кружки я налил одинаковое количество воды. Одну кружку я поставил на батарею, а другую в шкаф. На батарее вода испарилась за одну ночь, а в кружке, которая стояла в шкафу, вода испарилась лишь за месяц.(Фото 1)
1
2
Фото 1
Опыт показал, что в тёплом месте вода испаряется быстрее.
Опыт 2
Я
взял 4 тарелки разной глубины и налил в них одинаковое количество воды (отмерял мерным стаканом) и оставил на шкафу. (Фото 2, 3)
Фото 2 Фото 3
Вода из плоской тарелки испарилась за 5дней,
из тарелки средней глубины – за 8 дней,
вода в глубокой тарелке - за 17дней,
а в чашке – за 37 дней.
Опыт показал, что скорость испарения воды зависит от площади испаряемой поверхности.
Опыт 3
Я взял 2 одинаковых сосуда, налил одинаковое количество воды и один накрыл крышкой. Поставил ёмкости на шкаф. Вода в сосуде без крышки испарилась за 1 месяц, а сосуд с крышкой остался полным, но на крышке появились капли. (Фото 4, 5)
Фото 4 Фото 5
Опыт помог мне понять, как происходит конденсация - когда водные пары в воздухе поднимаются и достигают верхних слоёв атмосферы, холодная температура заставляет их выделять тепло и снова превращаться в жидкость. Эти мелкие капельки воды висят в воздухе и образуют облака.
Когда я путешествовал на самолёте, мне удалось самому сфотографировать облака. (Фото 6, 7)
Фото 6 Фото 7
Чтобы смоделировать процесс круговорота воды в домашних условиях, я провёл следующий эксперимент.
Подогрел воду, не доводя до кипения, над ней образовался пар. Добавил в воду синий краситель. Залил эту воду в пакет, застегнул его. (Фото 8, 9 ,10)
Фото 8 Фото 9 Фото 10
Подвесил пакет на окне с помощью скотча и вскоре увидел, что вверху пакета начал скапливаться конденсат. Потом капельки воды появились внутри пакета и когда стали большими и тяжёлыми, они начали сползать вниз. Это стадия возвращения воды обратно в море.(Фото 11)
Фото 11
Если пакет висит на солнечной стороне, круговорот воды в нём будет продолжаться.
Выводы
Круговорот воды в природе – один из главных процессов на планете Земля.
Основными этапами круговорота воды в природе являются испарение, конденсация и осадки.
Скорость испарения воды зависит от температуры и от площади поверхности воды. Чем выше температура воды, тем быстрее двигаются ее молекулы и тем интенсивнее происходит испарение. Чем больше площадь поверхности воды, а испарение происходит исключительно на поверхности, тем больше молекул воды смогут перейти из жидкого состояния в газообразное, что увеличивает скорость испарения.
Литература
Голицын М.С. Энциклопедия. Я познаю мир. Сокровища земли. – М.: «Апрель», 2001.
Михайлов В.А. Энциклопедия. География в занимательных экспериментах. – М.: «РОСМЭН – ПРЕСС», 2006.
Румянцева Л.А. Детская энциклопедия. –М.: РОСМЭН, 1994.
Савина Л.А. Энциклопедия. Я познаю мир. – М.: «Апрель», 2005.