Oras yra mumyse ir aplink mus, tai yra būtina gyvybės Žemėje sąlyga. Oro savybių žinojimas padeda žmogui sėkmingai jas panaudoti kasdieniame gyvenime, žemdirbystėje, statybose ir dar daugiau. Šioje pamokoje mes toliau tyrinėsime oro savybes, atliksime daug įdomių eksperimentų ir sužinosime apie nuostabius žmonijos išradimus.
Tema: Negyva gamta
Pamoka: Oro savybės
Pakartokime ankstesnėse pamokose išmoktas oro savybes: oras skaidrus, bespalvis, bekvapis, blogai praleidžia šilumą.
Karštą dieną lango stiklai liečiant būna vėsūs, o palangė ir ant jos stovintys daiktai – šilti. Taip nutinka todėl, kad stiklas yra skaidrus korpusas, kuris praleidžia šilumą, bet pats neįkaista. Oras taip pat skaidrus, todėl puikiai praleidžia saulės spindulius.
Ryžiai. 1. Langų stiklas praleidžia saulės spindulius ()
Atlikime paprastą eksperimentą: nuleiskite aukštyn kojomis apverstą stiklinę į platų indą, pripildytą vandens. Jausime nedidelį pasipriešinimą ir pamatysime, kad vanduo negali užpildyti stiklinės, nes oras stiklinėje „neužleidžia“ savo vietos vandeniui. Jei stiklinę šiek tiek pakreipsite neišėmę iš vandens, iš stiklo išeis oro burbulas ir dalis vandens pateks į stiklinę, tačiau net ir tokioje stiklinės padėtyje vanduo negalės jos užpildyti. visiškai.
Ryžiai. 2. Iš pakreipto stiklo išeina oro burbuliukai, užleisdami vietą vandeniui ()
Taip atsitinka todėl, kad oras, kaip ir bet kuris kitas kūnas, užima erdvę aplinkiniame pasaulyje.
Naudodamasis šia oro savybe, žmogus išmoko dirbti po vandeniu be specialaus kostiumo. Tam buvo sukurtas nardymo varpas: žmonės ir reikalinga įranga stovi po varpo dangteliu, pagaminta iš skaidrios medžiagos, o varpas kranu nuleidžiamas po vandeniu.
Po kupolu esantis oras leidžia žmonėms kurį laiką kvėpuoti, pakankamai ilgai, kad galėtų apžiūrėti laivo, tilto atramų ar rezervuaro dugno pažeidimus.
Norėdami įrodyti šią oro savybę, kaire ranka turite sandariai uždengti dviračio siurblio angą ir dešine ranka paspausti stūmoklį.
Tada, neištraukdami piršto iš skylės, atleiskite stūmoklį. Pirštas, kuriuo uždaroma anga, jaučia, kad oras ją labai stipriai spaudžia. Tačiau stūmoklis judės sunkiai. Tai reiškia, kad oras gali būti suspaustas. Oras turi elastingumo, nes kai atleidžiame stūmoklį, jis grįžta į pradinę padėtį.
Kūnai vadinami elastingais, jei po suspaudimo sustojimo grįžta į pradinę formą. Pavyzdžiui, jei suspausite spyruoklę ir tada ją atleisite, ji grįš į pradinę formą.
Suslėgtas oras taip pat yra elastingas, jis linkęs plėstis ir užimti pradinę vietą.
Norint įrodyti, kad oras turi masę, reikia pasidaryti namines svarstykles. Pritvirtinkite išleistus balionus prie lazdos galų naudodami juostą. Įdėkite ilgą pagaliuką į trumpojo vidurį taip, kad galai subalansuotų vienas kitą. Sujunkime juos siūlais. Pritvirtinkite trumpą lazdelę prie dviejų skardinių su juostele. Pripučiame vieną balioną ir ta pačia juostele vėl pritvirtiname prie pagaliuko. Įdiegkime jį į pradinę vietą.
Pamatysime, kaip lazda pakrypsta link pripūsto baliono, nes balioną užpildantis oras jį apsunkina. Iš šio eksperimento galime daryti išvadą, kad oras turi masę ir gali būti sveriamas.
Jei oras turi masę, jis turi daryti spaudimą Žemei ir viskam, kas yra ant jos. Teisingai, mokslininkai paskaičiavo, kad Žemės atmosferoje esantis oras žmogui (kaip trys sunkvežimiai) daro 15 tonų slėgį, tačiau žmogus to nejaučia, nes žmogaus organizme yra pakankamai oro, kuris veikia tos pačios jėgos slėgis. Slėgis viduje ir išorėje yra subalansuotas, todėl žmogus nieko nejaučia.
Išsiaiškinkime, kas atsitinka su oru, kai jis šildomas ir atvėsinamas. Norėdami tai padaryti, atlikime eksperimentą: rankų šiluma pašildykite kolbą su stikliniu vamzdeliu ir pamatysite, kad iš vamzdelio į vandenį išeina oro burbuliukai. Taip atsitinka todėl, kad kaitinant kolboje esantis oras plečiasi. Jei kolbą uždengsime šaltame vandenyje suvilgyta servetėle, pamatysime, kad vanduo iš stiklinės kyla vamzdeliu aukštyn, nes vėsdamas oras suspaudžiamas.
Ryžiai. 7. Oro savybės kaitinant ir vėsinant ()
Norėdami sužinoti daugiau apie oro savybes, atlikime kitą eksperimentą: prie trikojo vamzdžio pritvirtiname dvi kolbas. Jie yra subalansuoti.
Ryžiai. 8. Oro judėjimo nustatymo patirtis
Bet jei viena kolba kaitinama, ji pakils aukščiau už kitą, nes karštas oras yra lengvesnis už šaltą ir kyla aukštyn. Jei ant karšto oro kolbos pritvirtinsite plono, lengvo popieriaus juosteles, pamatysite, kaip jos plevėsuoja ir kyla aukštyn, parodydamos įkaitusio oro judėjimą.
Ryžiai. 9. Šiltas oras kyla aukštyn
Žmogus panaudojo žinias apie šią oro savybę kurdamas orlaivį – oro balioną. Didelė įkaitinto oro pripildyta rutulys kyla aukštai į dangų ir gali atlaikyti kelių žmonių svorį.
Retai apie tai susimąstome, tačiau oro ypatybes naudojame kasdien: paltas, kepurė ar kumštinės pirštinės neįšyla - audinio pluoštuose esantis oras blogai praleidžia šilumą, todėl kuo pūkesni, tuo daugiau juose yra oro, taigi tuo šiltesnis daiktas, pagamintas iš šio audinio.
Oro suspaudžiamumas ir elastingumas naudojamas pripučiamuose gaminiuose (pripučiamuose čiužiniuose, kamuoliuose) ir įvairių mechanizmų padangose (automobiliams, dviračiams).
Ryžiai. 14. Dviračio ratas ()
Suslėgtas oras gali sustabdyti net visu greičiu važiuojantį traukinį. Pneumatiniai stabdžiai montuojami autobusuose, troleibusuose ir metro traukiniuose. Oras suteikia pučiamųjų, mušamųjų, klavišinių ir pučiamųjų instrumentų garsą. Kai būgnininkas lazdelėmis atsitrenkia į įtemptą būgno odą, ji vibruoja ir būgno viduje esantis oras sukuria garsą. Ligoninėse įrengti ventiliatoriai: jei žmogus negali pats kvėpuoti, jis prijungiamas prie aparato, kuris per specialų vamzdelį į plaučius tiekia deguonimi prisodrintą suslėgtą orą. Suslėgtas oras naudojamas visur: knygų spausdinimo, statybos, remonto ir kt.
Atmosfera(iš graikų kalbos atmos – garai ir sfarija – rutulys) – Žemės oro apvalkalas, besisukantis kartu su juo. Atmosferos raida buvo glaudžiai susijusi su mūsų planetoje vykstančiais geologiniais ir geocheminiais procesais, taip pat su gyvų organizmų veikla.
Apatinė atmosferos riba sutampa su Žemės paviršiumi, nes oras prasiskverbia į smulkiausias dirvožemio poras ir ištirpsta net vandenyje.
Viršutinė riba 2000–3000 km aukštyje palaipsniui pereina į kosmosą.
Dėl atmosferos, kurioje yra deguonies, gyvybė Žemėje yra įmanoma. Atmosferos deguonis naudojamas žmonių, gyvūnų ir augalų kvėpavimo procese.
Jei nebūtų atmosferos, Žemė būtų tyli kaip Mėnulis. Juk garsas yra oro dalelių vibracija. Mėlyna dangaus spalva paaiškinama tuo, kad saulės spinduliai, praeinantys per atmosferą, tarsi per objektyvą, suskaidomi į savo sudedamąsias spalvas. Šiuo atveju labiausiai išsibarsto mėlynos ir mėlynos spalvos spinduliai.
Atmosfera sulaiko didžiąją dalį saulės ultravioletinės spinduliuotės, kuri daro žalingą poveikį gyviems organizmams. Jis taip pat sulaiko šilumą šalia Žemės paviršiaus, neleidžiant mūsų planetai atvėsti.
Atmosferos struktūra
Atmosferoje galima išskirti kelis sluoksnius, kurių tankis skiriasi (1 pav.).
Troposfera
Troposfera- žemiausias atmosferos sluoksnis, kurio storis virš ašigalių yra 8-10 km, vidutinio klimato platumose - 10-12 km, o virš pusiaujo - 16-18 km.
Ryžiai. 1. Žemės atmosferos sandara
Orą troposferoje šildo žemės paviršius, tai yra žemė ir vanduo. Todėl oro temperatūra šiame sluoksnyje mažėja vidutiniškai 0,6 °C kas 100 m. Viršutinėje troposferos riboje ji pasiekia -55 °C. Tuo pačiu metu pusiaujo srityje prie viršutinės troposferos ribos oro temperatūra yra -70 °C, o Šiaurės ašigalio srityje -65 °C.
Apie 80% atmosferos masės sutelkta troposferoje, išsidėsto beveik visi vandens garai, perkūnija, audros, debesys ir krituliai, vyksta vertikalus (konvekcinis) ir horizontalus (vėjas) oro judėjimas.
Galima sakyti, kad oras daugiausia susidaro troposferoje.
Stratosfera
Stratosfera- atmosferos sluoksnis, esantis virš troposferos 8–50 km aukštyje. Dangaus spalva šiame sluoksnyje atrodo violetinė, o tai paaiškinama oro plonumu, dėl kurio saulės spinduliai beveik neišsisklaido.
Stratosferoje yra 20% atmosferos masės. Oras šiame sluoksnyje yra išretėjęs, vandens garų praktiškai nėra, todėl beveik nesiformuoja debesys ir krituliai. Tačiau stratosferoje stebimos stabilios oro srovės, kurių greitis siekia 300 km/val.
Šis sluoksnis yra koncentruotas ozonas(ozono ekranas, ozonosfera), sluoksnis, sugeriantis ultravioletinius spindulius, neleidžiantis jiems pasiekti Žemę ir taip apsaugoti gyvus organizmus mūsų planetoje. Ozono dėka oro temperatūra viršutinėje stratosferos riboje svyruoja nuo -50 iki 4-55 °C.
Tarp mezosferos ir stratosferos yra pereinamoji zona – stratopauzė.
Mezosfera
Mezosfera- atmosferos sluoksnis, esantis 50-80 km aukštyje. Oro tankis čia yra 200 kartų mažesnis nei Žemės paviršiuje. Dangaus spalva mezosferoje atrodo juoda, o dienos metu matomos žvaigždės. Oro temperatūra nukrenta iki -75 (-90)°C.
80 km aukštyje prasideda termosfera. Oro temperatūra šiame sluoksnyje smarkiai pakyla iki 250 m aukščio, o vėliau tampa pastovi: 150 km aukštyje pasiekia 220-240 °C; 500-600 km aukštyje viršija 1500 °C.
Mezosferoje ir termosferoje, veikiant kosminiams spinduliams, dujų molekulės suyra į įkrautas (jonizuotas) atomų daleles, todėl ši atmosferos dalis vadinama. jonosfera- labai išretinto oro sluoksnis, esantis 50–1000 km aukštyje, daugiausia susidedantis iš jonizuotų deguonies atomų, azoto oksido molekulių ir laisvųjų elektronų. Šiam sluoksniui būdingas didelis elektrifikavimas, nuo jo, kaip nuo veidrodžio, atsispindi ilgos ir vidutinės radijo bangos.
Jonosferoje atsiranda auroros – išretėjusių dujų švytėjimas, veikiamas elektra įkrautų dalelių, skrendančių iš Saulės – ir stebimi staigūs magnetinio lauko svyravimai.
Egzosfera
Egzosfera- išorinis atmosferos sluoksnis, esantis aukščiau 1000 km. Šis sluoksnis taip pat vadinamas sklaidos sfera, nes dujų dalelės čia juda dideliu greičiu ir gali būti išsklaidytos į kosmosą.
Atmosferos kompozicija
Atmosfera yra dujų mišinys, susidedantis iš azoto (78,08%), deguonies (20,95%), anglies dioksido (0,03%), argono (0,93%), nedidelio kiekio helio, neono, ksenono, kriptono (0,01%), ozono ir kitų dujų, tačiau jų kiekis yra nereikšmingas (1 lentelė). Šiuolaikinė Žemės oro sudėtis buvo nustatyta daugiau nei prieš šimtą milijonų metų, tačiau smarkiai išaugusi žmogaus gamybinė veikla vis dėlto lėmė jos pokyčius. Šiuo metu CO 2 kiekis padidėja maždaug 10–12%.
Atmosferą sudarančios dujos atlieka įvairius funkcinius vaidmenis. Tačiau pagrindinę šių dujų reikšmę pirmiausia lemia tai, kad jos labai stipriai sugeria spinduliavimo energiją ir tuo daro didelę įtaką Žemės paviršiaus ir atmosferos temperatūros režimui.
1 lentelė. Sauso atmosferos oro prie žemės paviršiaus cheminė sudėtis
|
Tūrio koncentracija. % |
Molekulinė masė, vienetai |
|
|
Deguonis |
||
|
Anglies dioksidas |
||
|
Azoto oksidas |
||
|
nuo 0 iki 0,00001 |
||
|
Sieros dioksidas |
nuo 0 iki 0,000007 vasarą; nuo 0 iki 0,000002 žiemą |
|
|
Nuo 0 iki 0,000002 |
46,0055/17,03061 |
|
|
Azogo dioksidas |
||
|
Smalkės |
Azotas, Atmosferoje labiausiai paplitusios dujos, chemiškai neaktyvios.
Deguonis, skirtingai nei azotas, yra chemiškai labai aktyvus elementas. Specifinė deguonies funkcija yra heterotrofinių organizmų, uolienų ir nepakankamai oksiduotų dujų, kurias į atmosferą išskiria ugnikalniai, oksidacija. Be deguonies nebūtų ir negyvų organinių medžiagų.
Anglies dioksido vaidmuo atmosferoje yra nepaprastai didelis. Jis patenka į atmosferą dėl degimo procesų, gyvų organizmų kvėpavimo ir skilimo ir visų pirma yra pagrindinė statybinė medžiaga organinėms medžiagoms kurti fotosintezės metu. Be to, didelę reikšmę turi anglies dioksido gebėjimas perduoti trumpųjų bangų saulės spinduliuotę ir sugerti dalį šiluminės ilgosios bangos spinduliuotės, kuri sukurs vadinamąjį šiltnamio efektą, apie kurį bus kalbama toliau.
Įtakos turi ir atmosferos procesai, ypač stratosferos terminis režimas ozonas.Šios dujos yra natūralus saulės ultravioletinės spinduliuotės sugėriklis, o saulės spinduliuotės sugėrimas sukelia oro kaitinimą. Vidutinės mėnesinės bendro ozono kiekio atmosferoje vertės skiriasi priklausomai nuo platumos ir metų laiko 0,23–0,52 cm diapazone (tai yra ozono sluoksnio storis esant žemės slėgiui ir temperatūrai). Nuo pusiaujo iki ašigalių didėja ozono kiekis ir vyksta metinis ciklas, kurio minimumas yra rudenį ir didžiausias pavasarį.
Būdinga atmosferos savybė yra ta, kad pagrindinių dujų (azoto, deguonies, argono) kiekis nežymiai kinta priklausomai nuo aukščio: 65 km aukštyje atmosferoje azoto kiekis yra 86%, deguonies - 19, argono - 0,91. , 95 km aukštyje - azoto 77, deguonies - 21,3, argono - 0,82%. Atmosferos oro sudėties pastovumas vertikaliai ir horizontaliai palaikomas jį maišant.
Be dujų, ore yra vandens garai Ir kietosios dalelės. Pastarieji gali būti tiek natūralios, tiek dirbtinės (antropogeninės) kilmės. Tai žiedadulkės, smulkūs druskos kristalai, kelių dulkės ir aerozolių priemaišos. Kai saulės spinduliai prasiskverbia pro langą, jie gali būti matomi plika akimi.
Ypač daug kietųjų dalelių yra miestų ir didžiųjų pramonės centrų ore, kur į aerozolius dedama kenksmingų dujų ir kuro degimo metu susidarančių jų priemaišų.
Aerozolių koncentracija atmosferoje lemia oro skaidrumą, o tai įtakoja Žemės paviršių pasiekiančią saulės spinduliuotę. Didžiausi aerozoliai yra kondensacijos branduoliai (nuo lat. kondensatas- tankinimas, sutirštėjimas) - prisideda prie vandens garų pavertimo vandens lašeliais.
Vandens garų svarbą pirmiausia lemia tai, kad jie atitolina ilgųjų bangų šiluminę spinduliuotę nuo žemės paviršiaus; yra pagrindinė didelių ir mažų drėgmės ciklų grandis; padidina oro temperatūrą vandens sluoksnių kondensacijos metu.
Vandens garų kiekis atmosferoje kinta laike ir erdvėje. Taigi vandens garų koncentracija žemės paviršiuje svyruoja nuo 3% tropikuose iki 2-10 (15)% Antarktidoje.
Vidutinis vandens garų kiekis vertikalioje atmosferos stulpelyje vidutinio klimato platumose yra apie 1,6-1,7 cm (toks yra kondensuotų vandens garų sluoksnio storis). Informacija apie vandens garus skirtinguose atmosferos sluoksniuose yra prieštaringa. Pavyzdžiui, buvo daroma prielaida, kad aukštyje nuo 20 iki 30 km specifinė drėgmė stipriai didėja didėjant aukščiui. Tačiau vėlesni matavimai rodo didesnį stratosferos sausumą. Matyt, specifinė drėgmė stratosferoje mažai priklauso nuo aukščio ir yra 2-4 mg/kg.
Vandens garų kiekio kintamumą troposferoje lemia garavimo, kondensacijos ir horizontalaus transportavimo procesų sąveika. Dėl vandens garų kondensacijos susidaro debesys ir iškrenta krituliai lietaus, krušos ir sniego pavidalu.
Vandens fazių virsmų procesai daugiausia vyksta troposferoje, todėl stratosferoje (20-30 km aukštyje) ir mezosferoje (prie mezopauzės) debesys, vadinami perlamutriniais ir sidabriniais, pastebimi gana retai, o troposferos debesys. dažnai dengia apie 50 % viso žemės paviršiaus.
Vandens garų kiekis, kuris gali būti ore, priklauso nuo oro temperatūros.
1 m 3 oro esant -20 ° C temperatūrai gali būti ne daugiau kaip 1 g vandens; 0 °C temperatūroje - ne daugiau kaip 5 g; esant +10 °C - ne daugiau kaip 9 g; esant +30 °C – ne daugiau kaip 30 g vandens.
Išvada: Kuo aukštesnė oro temperatūra, tuo daugiau jame gali būti vandens garų.
Oras gali būti turtingas Ir neprisotintas vandens garai. Taigi, jei esant +30 °C temperatūrai 1 m 3 oro yra 15 g vandens garų, oras nėra prisotintas vandens garų; jei 30 g – sočiųjų.
Absoliuti drėgmė yra vandens garų kiekis, esantis 1 m3 oro. Jis išreiškiamas gramais. Pavyzdžiui, jei sakoma „absoliuti drėgmė yra 15“, tai reiškia, kad 1 mL yra 15 g vandens garų.
Santykinė drėgmė- tai faktinio vandens garų kiekio 1 m 3 oro santykis (procentais) su vandens garų kiekiu, kuris gali būti 1 m L tam tikroje temperatūroje. Pavyzdžiui, jei radijas transliuoja orų pranešimą, kad santykinė oro drėgmė yra 70%, tai reiškia, kad ore yra 70% vandens garų, kuriuos jis gali išlaikyti esant tokiai temperatūrai.
Kuo didesnė santykinė oro drėgmė, t.y. Kuo arčiau oro prisotinimo būsena, tuo didesnė kritulių tikimybė.
Visada aukšta (iki 90%) santykinė oro drėgmė stebima pusiaujo zonoje, nes oro temperatūra ten ištisus metus išlieka aukšta, o nuo vandenynų paviršiaus vyksta didelis garavimas. Santykinė oro drėgmė taip pat yra didelė poliariniuose regionuose, bet todėl, kad esant žemai temperatūrai net nedidelis vandens garų kiekis daro orą prisotintą arba beveik prisotintą. Vidutinio klimato platumose santykinė oro drėgmė kinta priklausomai nuo metų laikų – žiemą ji didesnė, vasarą mažesnė.
Santykinis oro drėgnumas dykumose ypač žemas: 1 m 1 oro ten yra du–tris kartus mažiau vandens garų nei įmanoma esant tam tikrai temperatūrai.
Santykinei oro drėgmei matuoti naudojamas higrometras (iš graikų kalbos hygros – šlapias ir metreco – matuoju).
Atvėsęs prisotintas oras negali išlaikyti tokio pat kiekio vandens garų, jis sutirštėja (kondensuojasi), virsdamas rūko lašeliais. Vasarą giedrą, vėsią naktį galima stebėti rūką.
Debesys- tai tas pats rūkas, tik jis susidaro ne žemės paviršiuje, o tam tikrame aukštyje. Kylant orui, jis atvėsta, o jame esantys vandens garai kondensuojasi. Susidarę maži vandens lašeliai sudaro debesis.
Debesų susidarymas taip pat apima kietosios dalelės pakibęs troposferoje.
Debesys gali būti įvairių formų, kurios priklauso nuo jų susidarymo sąlygų (14 lentelė).
Žemiausi ir sunkiausi debesys yra sluoksniniai. Jie yra 2 km aukštyje nuo žemės paviršiaus. 2–8 km aukštyje galima stebėti vaizdingesnius kamuolinius debesis. Aukščiausi ir šviesiausi yra plunksniniai debesys. Jie yra 8–18 km aukštyje virš žemės paviršiaus.
|
Šeimos |
Debesų rūšys |
Išvaizda |
|
A. Viršutiniai debesys – aukščiau 6 km |
I. Cirrus |
Siūliški, pluoštiniai, balti |
|
II. Cirrocumulus |
Smulkių dribsnių ir garbanų sluoksniai ir keteros, baltos spalvos |
|
|
III. Cirrostratus |
Skaidrus balkšvas šydas |
|
|
B. Vidutinio lygio debesys – aukščiau 2 km |
IV. Altocumulus |
Baltos ir pilkos spalvos sluoksniai ir keteros |
|
V. Altostratifikuotas |
Lygus pieno pilkos spalvos šydas |
|
|
B. Žemas debesuotumas – iki 2 km |
VI. Nimbostratas |
Tvirtas beformis pilkas sluoksnis |
|
VII. Stratocumulus |
Nepermatomi pilkos spalvos sluoksniai ir keteros |
|
|
VIII. Sluoksniuotas |
Nepermatomas pilkas šydas |
|
|
D. Vertikalaus vystymosi debesys – nuo apatinės iki viršutinės pakopos |
IX. Cumulus |
Klubai ir kupolai ryškiai balti, vėjo suplyšusiais kraštais |
|
X. Cumulonimbus |
Galingos gumulėlių formos tamsios švino spalvos masės |
Atmosferos apsauga
Pagrindiniai šaltiniai – pramonės įmonės ir automobiliai. Didžiuosiuose miestuose dujų taršos pagrindinėse transporto trasose problema yra labai opi. Štai kodėl daugelis didžiųjų pasaulio miestų, įskaitant mūsų šalį, įvedė transporto priemonių išmetamųjų dujų toksiškumo aplinkosaugos kontrolę. Specialistų teigimu, ore esantys dūmai ir dulkės gali perpus sumažinti saulės energijos tiekimą į žemės paviršių, o tai lems gamtos sąlygų pasikeitimą.
Įsivaizduokite, kad saulėtą pavasario dieną vaikštote po parką. Tau atrodo, kad aplink tave,-
tarp medžių ir vaikštančių žmonių-
visiškai tuščia vieta. Bet tada papučia lengvas vėjelis ir iškart pajunti, kad mus supanti „tuštuma“ prisipildo oro, kad gyvename didžiulio oro vandenyno, vadinamo atmosfera, dugne. Oro dalelės yra silpnai sujungtos viena su kita ir nuolat chaotiškai juda, todėl oro masės nuolat juda iš vienos vietos į kitą. Jei oras būtų buvęs toje pačioje vietoje ilgą laiką, mes su jumis jau seniai būtume uždusę. Be didelio mobilumo, oras turi dar vieną svarbią savybę, kurios neturi kieti ir skysti kūnai. Orą galima suspausti, kitaip tariant, keisti jo kiekį.
Norėdami geriau suprasti oro savybes, susipažinkime su jo atomine struktūra. Jei padidinsime mažytį oro burbuliuką kelis milijonus kartų, pastebėsime, kad oras susideda iš daugybės dalelių, kurios laisvai juda, išsisklaido į visas puses ir susiduria viena su kita. Mes nematome tvarkingo dalelių išsidėstymo (kaip kristaluose), taip pat tarp atskirų dalelių yra daug laisvos erdvės (turbūt prisimenate, kad skystyje dalelės yra labai arti viena kitos). Dėl šios priežasties oras lengvai suspaudžiamas. Jei turite dviračio siurblį, pabandykite suspausti orą uždarydami išleidimo angą. Judindami siurblio stūmoklį sumažinate oro kiekį, t.y. priartinti daleles viena prie kitos. Žiūrėdami į suslėgtą orą vėl stebime chaotišką dalelių judėjimą ir iškart pastebime, kad dabar dalelės tankiau užpildo erdvę.
Vaikinai, jūs tikrai jautėte, kad norint sumažinti oro tūrį, reikia tam tikros jėgos, kad būtų galima įveikti palaipsniui didėjantį oro slėgį siurblyje. Tiesą sakant, kodėl padidėja oro slėgis siurblyje? Nesunku atspėti. Oro dalelės, kurių viename kubiniame centimetre yra daugiau nei 10 000 000 000 000 000 000, yra nuolatinio judesio. Karts nuo karto atsitrenkia į metalines siurblio sieneles, t.y. daryti jiems spaudimą. Sumažėjus oro kiekiui, dalelės dažniau atsitrenkia į sienas. Todėl kuo mažesnis oro tūris, tuo didesnis jo slėgis. Pasirodo, dėl to reikia įdėti daug pastangų, kol dviračio ratas taps pakankamai „kietas“.
Fizikai visas medžiagas, kurios turi tokias pačias savybes kaip oro dujos, vadina. Viename kubiniame centimetre bet kokių dujų yra maždaug 1000 kartų mažiau atomų nei tame pačiame tūryje skysčio ar kietos medžiagos.
Sanglaudos jėgos tarp dujų atomų yra labai mažos, todėl dujos mažai atsparios kūnų judėjimui. Pirmiausia pabandykite pamojuoti ranka ore, o tada atlikite tą patį judesį vandenyje. Ar pastebėjote, koks didžiulis skirtumas?
O dabar siūlome atlikti tokį eksperimentą: paimkite du popieriaus lapus ir laikykite juos vertikaliai 1 atstumu.-
2 cm vienas nuo kito, stipriai pūskite tarp jų. Atrodytų, kad lapai turėtų skirtis, bet jie daro priešingai.-
suartėti. Tai reiškia, kad oro slėgis tarp lakštų, užuot didėjęs, mažėja. Kaip galima paaiškinti šį reiškinį? Aukščiau išsiaiškinome, kad dujų slėgis ant kažkokios „kliūties“ atsiranda dėl dalelių poveikio šiam paviršiui. Mūsų eksperimente oro slėgis popieriaus lapuose yra vienodas iš abiejų pusių, todėl lapai kabo lygiagrečiai vienas kitam. Kai juda stiprus oro srautas, dalelės nespėja į jas atsitrenkti tiek kartų, kiek atsitrenktų ramiame ore. Dėl to sumažėja oro slėgis tarp lakštų. O kadangi slėgis ant lakštų išorinio paviršiaus nepasikeitė, susidaro slėgio skirtumas, dėl kurio jie traukia vienas kitą. Tiesą sakant, galite paimti tik vieną popieriaus lapą ir pūsti ant jo iš šono. Jis tikrai šiek tiek nukryps ta kryptimi, kuria juda oro srautas.
Su aprašytu reiškiniu dažnai susiduriame gyvenime. Dėl to skraido paukščiai ir lėktuvai. Tikriausiai žinote, kaip lėktuvo sparne sukuriamas liftas. Sparno profilis parenkamas taip, kad oro srauto greitis virš sparno būtų didesnis ir slėgis mažesnis nei po sparnu. Šių slėgių skirtumas sukuria pakėlimą.
Oro srovės siurbimo veiksmas taip pat naudojamas įvairiuose siurbliuose ir purkštuvuose. Susipažinkime su kvepalų purškimo buteliuku. Oras iš suspausto guminio „rutulio“ dideliu greičiu išeina per ploną vamzdelį A, susiaurėjusį gale. Netoliese yra antrasis vamzdelis B, nuleistas į indą su kvepalais. Stiprus oro srautas sukuria vakuumą vamzdelyje B, atmosferos slėgis per vamzdelį pakelia kvepalus, kurie, patekę į oro srovę, išpurškiami.
Oro srauto sukuriamas vakuumas ne visada pasitarnauja žmogui. Kartais tai daro didelę žalą. Pavyzdžiui, per stiprius uraganus dėl greitų oro srovių, besiveržiančių virš namų, slėgis stogo paviršiuje taip smarkiai sumažėja, kad vėjas jį nuplėšia.
Slėgio sumažėjimas taip pat pastebimas skysčio sraute, o dar aiškiau, nes, palyginti su dujomis, skysčiai turi „tankesnę“ atominę struktūrą. Šiuo atžvilgiu norėčiau priminti upei gresiančius pavojus. Dvi viena šalia kitos plaukiančios valtys ar baidarės bus „prisitraukusios“ viena prie kitos, nes vandens greitis tarp jų didesnis ir slėgis mažesnis nei kitoje valčių pusėje.
Niekada neplaukite valtimi per arti betoninio kranto, juo labiau tilto atramos. Kai upė teka greitai, betoninės sienos ar atramos stipriai traukia valtis. Jie ypač pavojingi nerimtiems plaukikams, kurie rizikuoja savo gyvybe. Per vasaros atostogas prie upės prisiminkite paprastą eksperimentą su dviem popieriaus lapais.
Oras turi dar vieną įdomią savybę – prastai praleidžia šilumą. Daugelis augalų, žiemojančių po sniegu, nenušąla, nes tarp šaltų sniego dalelių yra daug oro, o sniego pusnys primena šiltą antklodę, dengiančią augalų stiebus ir šaknis. Rudenį išlyja voverė, kiškis, vilkas, lapė ir kiti gyvūnai. Žieminis kailis yra storesnis ir vešlesnis nei vasarinis. Tarp storų plaukelių sulaikoma daugiau oro, o žvėrys apsnigtame miške nebijo šalčio.
(Mokytojas rašo ant lentos.)
Oras blogai praleidžia šilumą.
Taigi, kokias savybes turi oras?
V. Kūno kultūros minutė
VI. Išmoktos medžiagos įtvirtinimas Užduočių atlikimas darbo knygelėje
Nr.1 (b. l. 18).
- Perskaitykite užduotį. Išnagrinėkite diagramoje esantį brėžinį ir etiketę, kurios dujinės medžiagos yra oro dalis (Savikontrolė su schema vadovėlyje 46 p.)
Nr.2 (b. l. 19).
Perskaitykite užduotį. Užrašykite oro savybes. (Atlikus užduotį, atliekamas savęs patikrinimas su užrašais lentoje.)
Nr.3 (p. 19).
- Perskaitykite užduotį. Į kokias oro savybes reikia atsižvelgti, norint teisingai atlikti užduotį? (Kai oras šildomas, jis plečiasi, o vėsinamas – susitraukia.)
Kaip paaiškinti, kad kaitinant oras plečiasi? Kas atsitiks su jį sudarančiomis dalelėmis? (Dalelės pradeda judėti greičiau, o tarpai tarp jų didėja.)
Pirmame stačiakampyje nubrėžkite, kaip oro dalelės išsidėsto kaitinant.
Kaip paaiškinti, kad atvėsęs oras susispaudžia? Kas atsitiks su jį sudarančiomis dalelėmis? (Dalelės pradeda judėti lėčiau, o tarpai tarp jų tampa mažesni.)
- Antrame stačiakampyje nupieškite, kaip oro dalelės išsidėsto joms vėsstant.
Nr.4 (p. 19).
- Perskaitykite užduotį. Kokia oro savybė paaiškina šį reiškinį? (Oras yra prastas šilumos laidininkas.)
VII. Atspindys
Grupinis darbas
Pirmąją užduotį skaitykite vadovėlyje p. 48. Pabandykite paaiškinti oro savybes.
Antrąją užduotį skaitykite p. 48. Sekite.
Kas teršia orą? (Pramonės įmonės, transportas.)
Pokalbis
Netoli mano namų yra gamykla. Iš savo langų matau aukštą mūrinį kaminą. Iš jos dieną ir naktį veržiasi tiršti juodi dūmų debesys, todėl horizontas amžinai slepiasi už storos, serozinės užuolaidos. Kartais atrodo, kad tai rūkalius, rūko miestą savo neužgesinamąja Guliverio pypke. Visi kosėjame, čiaudėjame, kai kuriuos net tenka guldyti į ligoninę. Ir bent jau „rūkaliui“: tik pūk ir pūk, pūk ir pūk.
Vaikai verkia: šlykštus fabrikas! Suaugusieji pyksta: tuoj pat uždarykite!
Ir visi girdi atsakymą: kaip taip „bjauru“?! Kaip taip "užsidaryti"?! Mūsų gamykla gamina prekes žmonėms. Ir, deja, nėra dūmų be ugnies. Jei užgesinsime krosnių liepsnas, gamykla sustos ir prekių nebus.
Vieną rytą pabudau, pažiūrėjau pro langą – nebuvo dūmų! Milžinas nustojo rūkyti, gamykla yra vietoje, kaminas vis dar kyšo, bet dūmų nėra. Įdomu, kiek laiko? Tačiau matau: rytoj nėra dūmų, ir poryt, ir poryt... Ar tikrai gamykla visiškai uždaryta?
Kur dingo dūmai? Jie patys sakė, kad nėra dūmų be ugnies.
Netrukus paaiškėjo: pagaliau jie išgirdo mūsų nesibaigiančius skundus – prie gamyklos kamino pritvirtino dūmų šalintuvus, dūmų gaudykles, neleidžiančias iš kamino išskristi suodžių dalelėms.
Ir štai kas įdomu. Atrodytų, niekam nereikėjo ir net kenksmingi dūmai buvo priversti padaryti gerą darbą. Dabar jis (tiksliau, suodžiai) čia kruopščiai surenkamas ir siunčiamas į plastiko gamyklą. Kas žino, gal šis mano flomasteris pagamintas iš tų pačių dūmų gaudyklių sugautų suodžių. Žodžiu, dūmų gaudyklės naudingos visiems: ir mums, ir miesto gyventojams (nebesergame), ir pačiai gamyklai (suodžiais prekiauja, o nešvaisto kaip anksčiau), ir plastikinių gaminių (taip pat ir flomasterių) pirkėjams. rašikliai).
Įvardykite būdus, kaip apsaugoti oro grynumą. (Oro valymo įrenginiai, elektromobiliai.)
- Norėdami išvalyti orą, žmonės sodina medžius. Kodėl? (Augalai sugeria anglies dioksidą ir išskiria deguonį.)
Atidžiai pažiūrėkime į medžio lapą. Apatinis lapo paviršius padengtas permatoma plėvele ir išmargintas labai mažomis skylutėmis. Jie vadinami „stomatais“, juos gerai matote tik su padidinamuoju stiklu. Jie atsidaro ir užsidaro, surenka anglies dioksidą. Saulės šviesoje cukrus, krakmolas ir deguonis susidaro iš vandens, kuris kyla iš šaknų išilgai augalų stiebų, ir anglies dvideginio žaliuose lapuose.
Ne veltui augalai vadinami „planetos plaučiais“.
Koks nuostabus oras miške! Jame yra daug deguonies ir maistinių medžiagų. Juk medžiai išskiria specialias lakias medžiagas – fitoncidus, kurie naikina bakterijas. Žmogui labai naudingi dervingi eglės ir pušų kvapai, beržo, ąžuolo, maumedžio aromatas. Tačiau miestuose oras visiškai kitoks. Kvepia benzinu ir išmetamosiomis dujomis, nes miestuose daug automobilių, veikia gamyklos, gamyklos, kurios taip pat teršia orą. Kvėpuoti tokiu oru žmogui kenkia. Norėdami išvalyti orą, sodiname medžius ir krūmus: liepas, tuopas, alyvas.
Oras ir jo apsauga
Oras yra dujų mišinys. Į oro sudėtį įeina: deguonis, azotas, anglies dioksidas. Didžioji dalis oro yra azoto.
Oro savybės
1. Oras skaidrus
2. Oras bespalvis
3. Švarus oras neturi kvapo
Kas atsitinka su oru, kai jis šildomas ir atvėsinamas?
Kai šildomas, oras plečiasi.
Vėsdamas oras susispaudžia.
Kodėl šildomas oras plečiasi, o vėsdamas susitraukia?
Orą sudaro dalelės, tarp kurių yra tarpai. Dalelės nuolat juda ir dažnai susiduria. Kai oras įkaista, jie pradeda judėti greičiau ir sunkiau susiduria. Dėl šios priežasties jie atsimuša į didesnį atstumą vienas nuo kito. Tarpai tarp jų didėja, o oras plečiasi. Kai oras atvėsta, atsitinka priešingai.
Atspėk mįslę.
Per nosį patenka į krūtinę
Ir grįžimas jau pakeliui.
Jis nematomas ir dar
Mes negalime gyventi be jo.
Atsakymas: Oras
Užsirašykite savo atsakymą. Kuo mes kvėpuojame?
Atsakymas: Mes kvėpuojame oru
Pažiūrėk į paveikslėlius. Kur oras bus švariausias? Užpildykite ratą po šia nuotrauka.
Užrašykite švaraus oro savybes.
Oras skaidrus, neturi spalvos ir kvapo.
Oras gali jus sušildyti.
Drabužiai sušildo ne patys, o todėl, kad neleidžia kūnui prarasti šilumos. Drabužiai yra geras oro gaudyklė. Jūsų kūno šiluma negali prasiskverbti pro įstrigusįjį, nes jis yra izoliatorius. Stori žieminiai drabužiai taip pat sulaiko daug oro. Vilnoniai drabužiai yra labai šilti, nes tarp vilnos įstrigo daug oro. Paukščiai žiemą bando raikyti plunksnas, kad tarp plunksnų sugertų kuo daugiau oro. Oras tarp dvigubų stiklų taip pat tarnauja kaip šilumos izoliacija. Sniegas yra geras izoliatorius, nes sulaiko orą. Pniego audros užklupti keliautojai sniege kasa pastoges, kad sušiltų.
Atsakyti į klausimus.
Kas yra tarp stiklinių langų? Atsakymas: Oras
Po kokiu sniegu augalai šiltesni: pūkuoti ar trypti? Atsakymas: Po puriu sniegu augalams šilčiau.
Žmonėms ir kitoms gyvoms būtybėms kvėpuoti reikia gryno oro. Tačiau daug kur, ypač didmiesčiuose, jis užterštas. Kai kurios gamyklos ir gamyklos iš savo kaminų išskiria toksiškas dujas, suodžius ir dulkes. Automobiliai išskiria išmetamąsias dujas, kuriose yra daug kenksmingų medžiagų.
Oro tarša kelia grėsmę žmonių sveikatai ir visai gyvybei Žemėje!
Šiais laikais daugelis pramonės šakų nustatė toksinių medžiagų lygio kontrolę. Šių priemonių dėka oras išlieka pakankamai švarus ir saugus gyvybei. Šiandien gamyklos statomos kuo toliau nuo miesto. Mokslininkai padeda pramonei rasti sprendimus dėl oro taršos. Pavyzdžiui, jie sukūrė išmetimo vamzdį automobiliams, kuris efektyviai filtruoja išmetamąsias dujas. Jie sukūrė naujus automobilius – elektromobilius, kurie neterš oro.
Įvairiose vietose sukurtos specialios stotys, kurios stebi didžiųjų miestų oro švarą, kasdien matuoja oro švarą, teikia informaciją, stebi situaciją.
