Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Publikacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Prezentacja jest dystrybuowana bezpłatnie Projekt.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Publikacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Prezentacja jest dystrybuowana bezpłatnie Projekt."— Zapis prezentacji:

1 Publikacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Prezentacja jest dystrybuowana bezpłatnie Projekt Z FIZYKĄ, MATEMATYKĄ I PRZEDSIĘBIORCZOŚCIĄ ZDOBYWAMY ŚWIAT !!! jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Program Operacyjny Kapitał Ludzki CZŁOWIEK – NAJLEPSZA INWESTYCJA

2 DANE INFORMACYJNE Nazwa szkoły: Publiczne Gimnazjum im Polskich Noblistów w Drążnej Opiekun: Edyta Selka Kompetencja: Matematyczno - fizyczna Temat projektowy: Woda Semestr/rok szkolny: III/2010/2011

3 DANE INFORMACYJNE (DO UZUPEŁNIENIA) Nazwa szkoły: KATOLICKIE GIMNAZJUM IM. ŚW. STANISŁAWA KOSTKI ID grupy: 98/75 _MF_G2 Opiekun: KATARZYNA ZAKRZEWSKA Kompetencja: Temat projektowy: WODA Semestr/rok szkolny: III/2010/2011

4 WODA Woda (tlenek wodoru) – związek chemiczny o wzorze H 2 O, występujący w warunkach standardowych w stanie ciekłym. W stanie gazowym wodę określa się mianem pary wodnej, a w stałym stanie lodem. Woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla substancji polarnych. Większość występującej w przyrodzie wody jest słona (około 97,38%), tzn. zawiera dużo rozpuszczonych soli, głównie chlorku sodu. W naturalnej wodzie rozpuszczone są gazy atmosferyczne, z których w największym stopniu znajduje się dwutlenek węgla. Woda naturalna w wielu przypadkach przed zastosowaniem musi zostać uzdatniona. Proces uzdatniania dotyczy zarówno wody pitnej jak i przemysłowej.

5 WYSTĘPOWANIE WODY Woda jest na Ziemi bardzo rozpowszechniona. Występuje głównie w oceanach, które pokrywają 70,8% powierzchni globu, ale także w rzekach, jeziorach i w postaci stałej w lodowcach. Część wody znajduje się pod powierzchnią Ziemi lub w atmosferze (chmury, para wodna). Niektóre związki chemiczne zawierają cząsteczki wody w swojej budowie (hydraty – określa się ją mianem wody krystalicznej). Woda występująca w przyrodzie jest roztworem soli i gazów. Najwięcej soli mineralnych zawiera woda morska i wody mineralne, najmniej woda z opadów atmosferycznych. Wodę o małej zawartości składników mineralnych nazywamy wodą miękką, natomiast zawierającą znaczne ilości soli wapnia i magnezu wodą twardą. Oprócz tego wody naturalne zawierają rozpuszczone substancje pochodzenia organicznego, np. mocznik, kwasy humusowe itp.

6 WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE WODY Temperatura topnienia pod ciśnieniem 1 atm: 0 o C Temperatura wrzenia pod ciśnieniem 1 atm: 99,97 o C Ciepło właściwe 4187J Ciepło parowania 2257kJ/kg Ciepło topnienia 333,7kJ/kg Masa cząsteczkowa 18u Barwa (woda chemicznie czysta bezbarwna; w warstwach wielometrowych niebieska) Mętność/ ilość zawiesin w wodzie (woda chemicznie czysta :klarowna) Zapach (woda chemicznie czysta : bezwonna) Odczyn (woda chemicznie czysta pH=7) Twardość (woda chemicznie czysta :0) Twardość ogólna Twardość węglanowa (przemijająca) Twardość niewęglanowa (twarda)

7 STRUKTURA CHEMICZNA WODY Cząsteczki wody są nieliniowe, a wiązania H –O są silnie spolaryzowane i stąd woda ma trwały moment dipolowy – czyli jest silnie polarna. Kąt między wiązaniami wodór – tlen – wodór (H – O – H) w fazie ciekłej wynosi ok o. W postaci stałej (lodu) kąt między tymi wiązaniami jest równy ok. 108 o. W fazie ciekłej nieustannie powstają i pękają wiązania wodorowe pomiędzy cząsteczkami wody. Woda ulega łatwej protonacji i deprotonacji od kwasów tworząc jon hydroniowy H 3 O +. Jon ten również łączy się wiązaniami wodorowymi tworząc kation Zundela H 5 O 2 +, kation Eigena H 7 O 3 + i większe aglomeraty. W strukturze krystalicznej wiązania wodorowe nie ulegają zrywaniu i determinują heksagonalny układ krystalograficzny wody. Gdy podda się wodę ciśnieniu większemu niż 3900 MPa woda zwiększa gęstość do około 1,5g/cm 3 i powstaje lód o temperaturze powyżej 0 o C.

8 REAKCJE POWSTAWANIA WODY Spalanie wodoru i związków organicznych w obecności tlenu np. 2H 2 + O 2 2H 2 O 2C 2 H 5 OH + 7O 2 4CO 2 + 6H 2 O Reakcje zobojętniania NaOH + HCl NaCl + H 2 O Ca(OH) 2 + 2HCl CaCl 2 + 2H 2 O Reakcje redukcji wodorem związków chemicznych zawierających tlen Na 2 SO 4 + 4H 2 Na 2 SO 4 + 4H 2 O

9 ROLA WODY Woda jest niezbędnym składnikiem pokarmowym, stanowi podstawowy składnik wszystkich komórek, tkanek oraz płynów ustrojowych. Woda wchodząca w skład krwi przenosi składniki pożywienia do narządów i komórek ustrojowych, a jednocześnie przy jej pomocy następuje wydalanie z nich produktów przemiany materii, w tym także produktów toksycznych nagromadzonych w narządach, a zwłaszcza w mięśniach podczas intensywnej pracy fizycznej, jest dobrym rozpuszczalnikiem dla wielu substancji chemicznych. W procesach produkcyjnych woda służy jako surowiec wchodzący w skład wytwarzanych produktów, jako środek chłodzący urządzenia mechaniczne lub produkty w trakcie ich wytwarzania, oraz jako pośrednik w przetwarzaniu energii cieplnej na mechaniczną i elektryczną. Wodę jako surowiec wykorzystuje się w przemyśle spożywczym. Wykorzystywana jest również do mycia surowców, półfabrykatów i produktów, służy potrzebom transportowym. Wielkość potrzeb wodnych ustala się na podstawie dotychczasowych doświadczeń w użytkowaniu wód w miastach, przemyśle i rolnictwie.

10

11

12

13

14 DOŚWIDCZENIE 1 Sprawdzamy, jaki wpływ ma oliwa w wodzie na ptasie pióra – do wody należy wlać olej, a następnie włożyć pióra. Wniosek: Olej pływa po powierzchni wody, ponieważ jest od niej lżejszy. Pióra po wyjęciu z wody są posklejane. Pióra ptaków pływających w wodzie, na której rozlana jest ropa naftowa, robią się ciężkie, co uniemożliwia im latanie i ptaki giną. DOŚWIADCZENIE 2 Sprawdzamy, co dzieje się z ptasimi piórami, gdy zanurzymy je czystej wodzie i wodzie z proszkiem do prania (należy zanurzyć piórko w czystej wodzie, wyciągnąć i otrzepać, dodać do wody proszek, rozmieszać, włożyć piórko na chwilę, wyciągnąć). Wniosek: Detergenty rozpuszczają tłuszcze, ten naturalny tłuszcz znajdujący się na piórach również. Pióra pod wpływem detergentów tracą swą odporność. Ilość wody w piórach powoduje zwiększenie ciężaru ptaka i jego utonięcie. DOŚWIADCZENIA 1, 2 PIÓRA

15 DOŚWIADCZENIE 3 Filtrujemy zanieczyszczoną wodę. Odcinamy dno butelki, na szyjce mocujemy gazę, umieszczamy warstwę kamyków, papieru, potłuczonej cegły. Do tak przygotowanego filtru wlewamy brudną wodę. Wniosek: Na tak przygotowanym filtrze zatrzymują się tylko większe zanieczyszczenia. DOŚWIADCZNIE 3 FILTROWANIE WODY

16 DOŚWIADCZNIE 4 TORNADO W BUTELCE Opis: Do dużej plastikowej butelki, na przykład po wodzie, nalewamy wody i za pomocą specjalnej nakrętki łączymy ją z drugą, pustą butelką. Gdy pełna butelka znajduje się u góry, woda wypływa z niej spokojnie. Gdy jednak zaczniemy kręcić górną butelką, wprawiając wodę w ruch obrotowy, natychmiast wewnątrz butelki powstanie wir. W zależności od tego, w którą stronę zakręciliśmy butelką, nasz wir będzie lewo- lub prawoskrętny. Aby lepiej było widać ruch cząstek wody tworzących wir, można dosypać do butelki trochę pokruszonego korka.

17 TORNADO W BUTELCE W wirze wytworzonym w butelce prędkość wody przy ściankach butelki jest, w przybliżeniu, równa zero, natomiast im bliżej osi wiru tym ich prędkość liniowa jest większa. Jeżeli więc, widzimy na rzece jakiś duży wir, to można wnioskować, że pod powierzchnią wody, w pobliżu tego wiru znajduje się jakaś nierówność. Z kolei, tor cząsteczek wody, jak łatwo wywnioskować, jest spiralą. Wir, dla wody w butelce jest sposobem na przezwyciężenie sił lepkości: bez wiru powietrze przeciska się przez mały otwór między butelkami bańka po bańce. Siła odśrodkowa działająca na wirującą wodę dopycha ją do brzegów otworu, czyniąc miejsce na strumień powietrza do góry, w środku otworu.

18 TORNADO W BUTELCE Samo opisanie wirów jest nieco skomplikowane. Wiąże się to z tym, że wiry często powstają na wskutek ruchu turbulentnego. Dla przepływów mało turbulentnych, jak w naszej butelce, powierzchnię wiru można z dobrym przybliżeniem opisać równaniem hiperboloidy obrotowej. W przypadku przepływów o dużej turbulencji, wiry się powielają, tzn. w dużym wirze powstaje mały wir, w tym jeszcze mniejszy w którym może powstać jeszcze mniejszy, jak "Baba w Babie", jednym słowem - chaos. Podobno Werner Heisenberg na łożu śmierci powiedział, że będzie miał dwa pytania do Pana Boga: dlaczego względność i dlaczego turbulencja. Ale po chwili dodał: Naprawdę myślę, że On może odpowiedzieć tylko na pierwsze pytanie.

19 DOŚWIADCZENIE - FILM

20 PODSUMOWUJĄC Gdy nic nie robiliśmy woda leciała bardzo powoli. Natomiast wprawiając butelkę w ruch obrotowy powietrze przedostawało się przez środek wiru, a woda spływała w do drugiej butelki znacznie szybciej tworząc charakterystyczny lej.

21 DOŚWIADCZENIE 5 ZAMIANA WODY Z ALKOHOLEM Doświadczenie polega na próbie zamiany miejsc wody i alkoholu dzięki różnicy gęstości.

22 POTRZEBNE RZECZY 1. 2 kieliszki 2. Karta plastikowa 3. Alkohol 4. Woda

23 PRZEBIEG DOŚWIADCZENIA

24 USTAWIAMY

25 TERAZ CZEKAMY

26 PO DŁUŻSZEJ CHWILI

27 WNIOSKI

28 DOŚWIADCZENIE 6 ZAMIANA WODY Z OLEJEM Doświadczenie polega na próbie zamiany miejsc wody i oleju dzięki różnicy gęstości obu cieczy

29 POTRZEBNE RZECZY 1. 2 kieliszki 2. Kartka papieru do drukarki 3. Woda 4. Olej

30

31 PRZEBIEG DOŚWIADCZENIA 1. Do kieliszka nr 1 nalewamy wodę. 2. Do kieliszka nr 2 nalewamy olej. 3. Na kieliszek nr 1 nakładamy kartkę 4. Przekładamy kieliszek nr 1 do góry dnem i kładziemy na kieliszku nr 2, pozostawiając pomiędzy kieliszkami kartkę papieru. 5. Delikatnie i powoli wyciągamy kartkę. 6. Obserwujemy co dzieje się z obiema cieczami.

32

33

34

35 WNIOSEK Olej powoli zamienia się z wodą. Olej wypływa na wierzch, woda zostaje na dnie. Ciecze nie mieszają się. Tworzą wyraźnie widoczne warstwy.

36 WNIOSEK

37 DOŚWIADCZENIE 7 PRAWO PASCALA, NUREK KARTEZJUSZA Potrzebne będą: 1. Duża, przezroczysta butelka PET (plastikowa) po napojach wraz z zakrętką. 2. Malutka fiolka po lekarstwach, olejku zapachowym do ciast, itp. Musi swobodnie wchodzić do butelki PET. 3. Małe ciężarki. 4. Gumka recepturka. 5. Woda.

38

39 DLACZEGO TAK SIĘ DZIEJE? Kluczem do zrozumienia zachowania się nurka jest ów bąbelek powietrza, uwięziony pod odwróconą fiolką. Gdy ściskamy butelkę, wzrasta w środku ciśnienie i w związku z tym bardziej ściskany jest pęcherzyk powietrza we fiolce. Gdybyśmy uważnie przyjrzeli się temu pęcherzykowi, zauważymy, że nieco zmniejsza się podczas ściskania butelki. A to oznacza, że zmniejszyła się wyporność nurka - do środka wlało się więcej wody. Nurek utonął. Gdy z kolej ciśnienie maleje (znaczy, przestaliśmy ściskać butelkę), pęcherzyk powiększa się, nurek zwiększa swoją wyporność i wypływa. Wszystko to jest możliwe między innymi dzięki temu, że powietrze jest łatwo ściśliwe - chętnie zmienia swoją objętość podczas zmian ciśnienia. Gdyby we fiolce nie było powietrza, nurek by nie działał.

40 DOWÓD NA ISTNIENIE PRAWA PASCALA Eksperyment: Napełnij wodą naczynie z otworami i szczelnym tłoczkiem. Przesuń tłoczek w dół. Obserwacje: Tłoczek naciska na powierzchnię wody, w wyniku czego woda wytryskuje otworami jednakowymi strumieniami we wszystkich kierunkach. Wnioski: Cząsteczki wody, na które naciska tłok, naciskają na inne cząsteczki wody z taką samą siłą. Nacisk ten przekazywany jest równomiernie we wszystkich kierunkach na kolejne cząsteczki.

41

42 DOŚWIADCZENIE 8 PRZECHŁODZENIE WODY

43 PRZEBIEG DOŚWIADCZENIA 1.Wsadzamy zbiorniczek (w tym przypadku szklankę) ze schłodzoną wodą z czajnika do pojemnika z lodem posypanym solą.

44 PRZEBIEG DOŚWIADCZENIA 2. Wkładamy termometr do szklanki.

45 PRZEBIEG DOŚWIADCZENIA

46 4. Wyciągamy szklankę i gwałtownie potrząsamy.

47 WYNIK DOŚWIADCZENIA W szklance wody nic się nie zadziało, choć wszystkie czynniki były sprzyjające powodzeniu doświadczenia. Co by było, gdyby wszystko poszło jak powinno?

48 WYNIK ALTERNATYWNY Woda zamarzła i temperatura wzrosła do 0°C! Dlaczego tak się stało?

49 WYJAŚNIENIE

50 KLASY CZYSOŚCI WÓD Charakterystyka klas czystości W okresie obowiązywania trójstopniowej skali czystości wód ogólna charakterystyka danej klasy nie ulegała dużym zmianom i wyglądała następująco: Klasa I – Wody tej klasy czystości mogą być wykorzystywane (do 1991 formułowano to "są przeznaczone") jako źródło zaopatrzenia ludności w wodę pitną, jako źródło zaopatrzenia przemysłu spożywczego i innych gałęzi przemysłu wymagających tej klasy czystości wody oraz hodowli ryb łososiowatych.wodę pitnąłososiowatych Klasa II – Wody tej klasy czystości mogą być wykorzystywane (do 1991 formułowano to "są przeznaczone") jako źródło zaopatrzenia w wodę hodowli zwierząt, do celów rekreacji, sportów wodnych i kąpielisk oraz do hodowli ryb z wyjątkiem łososiowatych. Klasa III – Wody tej klasy czystości mogą być wykorzystywane (do 1991 formułowano to "są przeznaczone") jako źródło zaopatrzenia w wodę zakładów przemysłowych z wyjątkiem tych, dla których wymagana jest klasa I i II oraz do celów nawodnienia terenów rolnych i ogrodniczych. Wartości graniczne szczegółowych wskaźników takich jak zawartość poszczególnych zanieczyszczeń określane były w odpowiednich rozporządzeniach. Część wskaźników była obligatoryjna – były to: ilość rozpuszczonego tlenu, BZT5, ChZTMn, stężenie fenoli, chlorków, siarczanów, substancji rozpuszczonych i zawiesin[2].tlenuBZT5ChZTMnfenoli chlorkówsiarczanówzawiesin[2] Wody niespełniające ww. norm bywały niekiedy nazywane nieformalnie wodami czwartej klasy, ale w oficjalnych publikacjach określane były jako wody pozaklasowe lub nieodpowiadające normom (n.o.n.)

51 RODZAJE WODY Rodzaje wody w zależności od czystości i zastosowania: woda surowa o woda opadowa np. deszczówka o woda powierzchniowa np. rzeka o woda podskórna o woda gruntowa o woda głębinowa o woda źródlana o woda słona np. morska o woda słodka o woda wodociągowa o woda pitna o woda przemysłowa o woda destylowana o woda podwójnie destylowana (woda redestylowana) o ścieki komunalne o ścieki przemysłowe o ścieki rolnicze

52 ZADANIA Z HYDROSTATYKI

53

54

55 ZADANIA Z BILANSU CIEPLNEGO

56

57

58

59 ZADANIA ZE ZMIANY STANU SKUPIENIA

60

61 Publikacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Prezentacja jest dystrybuowana bezpłatnie Projekt Z FIZYKĄ, MATEMATYKĄ I PRZEDSIĘBIORCZOŚCIĄ ZDOBYWAMY ŚWIAT !!! jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Program Operacyjny Kapitał Ludzki CZŁOWIEK – NAJLEPSZA INWESTYCJA


Pobierz ppt "Publikacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Prezentacja jest dystrybuowana bezpłatnie Projekt."

Podobne prezentacje


Reklamy Google