Самостоятельная работа по физике Конвекция 8 класс
Самостоятельная работа по физике Конвекция 8 класс с ответами. Самостоятельная работа включает 2 варианта. В каждом варианте по 3 задания.
Вариант 1
1. Почему пушинка над горящей свечой быстро поднимается вверх?
2. Необходимо быстрее охладить воду, налитую доверху в кастрюлю. Что лучше сделать — поставить кастрюлю на лёд или положить лёд на крышку кастрюли? Ответ поясните.
3. Почему кофе, чай, суп быстрее охлаждаются, когда их перемешивают? Ответ поясните.
Вариант 2
1. Почему сады не рекомендуется разводить в низинах?
2. Возможна ли естественная конвекция в вакууме? Ответ поясните.
3. Объясните причину того, что в холодных помещениях у нас мёрзнут прежде всего ноги.
Ответы на самостоятельную работу по физике Конвекция 8 класс Вариант 1 1. Пушинка над горящей свечой быстро поднимается вверх, потому что её поднимают теплые струи воздуха от свечи. Воздух при нагреве становится менее плотным и поднимается вверх. 2. Лучше положить лед на крышку, т.к. самые нагретые слои жидкости находятся сверху. Конвекция обеспечивает движение воды и теплые слои будут подниматься, а лед будет их охлаждать. 3. Кофе, чай, суп быстрее охлаждаются при перемешивании, потому что ускоряется конвекции. Теплые слои получают контакт с воздухом в комнате и остывают. Вариант 2 1. Сады не рекомендуется разводить в низинах, потому что там холодно. Весь теплый воздух поднимается вверх. 2. Конвекция в вакууме невозможна. Необходимо наличие вещества, а в вакууме его нет. 3. В холодных помещениях у нас мёрзнут прежде всего ноги, потому что весь теплый воздух наверху из-за конвекции. Теплый воздух поднимается, а холодный опускается.
Нас окружает большое количество явлений, к которым мы давно привыкли. Причём настолько, что нередко не задаёмся вопросами, почему так, а не иначе, или что это означает. Например, всё знают, что тёплый воздух легче холодного и от этого поднимается вверх. Но что означает “легче”?
То есть простой вроде бы вопрос на самом деле таковым не является. И даже вызывает горячие споры.
Дело в объёме, а не в массе
На самом деле, конечно, говорить о том, что горячий воздух “легче” холодного, несколько некорректно. Дело в том, что по мере повышения температуры газа скорость молекул нарастает. Следовательно, расстояние между ними будет тоже увеличиваться. А это означает, что горячий воздух станет занимать больше пространства.
Таким образом, один и тот же объём газа в нагретом состоянии станет меньше давить на квадратный сантиметр или любую другую единицу поверхности. Этим и объясняется его “лёгкость”. Но за счёт чего такое стало возможным?
От температуры зависит плотность газа. Наверх постоянно будет стремиться тот, у которого плотность меньше. Или, если перефразировать, у кого при равной массе больше объём. Это касается всех тел и распространяется и на газы тоже.
Молярно-кинетическая теория газов
Вопрос с лёгким горячим воздухом хорошо объясняется этой теорией. Среднюю кинетическую энергию молекул определяет температура. Зависимость простая: чем выше температура, тем выше кинетическая энергия молекул газа. А это означает, что молекулы начинают двигаться быстрее. И в результате данного процесса расстояние между ними возрастает. За счёт этого плотность газа и уменьшается, поскольку увеличивается объём.
Однако земная гравитация мешает молекулам газа в процессе разогрева отправляться в путешествие в космос. То есть на воздух действует несколько сил. И в то время как одни “выталкивают” его при нагревании на поверхность, другие притягивают вниз.
Так ли всё очевидно?
Кажется, что для понимания процессов, которые происходят с тёплым и холодным воздухом, достаточно школьного курса знаний. Однако если начать разбираться в происходящем глубже, то возникает немало интересных вопросов. Например, выше говорилось о кинетической энергии у молекул. Но откуда она у них вообще берётся?
Движение молекул связано с энергией импульса, которая заставляет их стремиться за снарядами. Например, если посмотреть на пар, то на него воздействует краснофотонное излучение. Оно импульсами и задаёт движение. В итоге разреженный газ начинает стремиться в область, где давление не такое высокое, как внизу, а плотность меньше. И это движение будет сохраняться до тех пор, пока поток воздуха не встретит преграду или пока он не остынет.
Почему тёплый воздух движется наверх?
Воздух нагревается, расширяется, после чего устремляется наверх. В физике это носит название конвективных перемещений. В реальной жизни на движение воздушных масс влияет не один фактор, а целый ряд. В частности, это разница температур, показателей давления и гравитационная сила.
Допустим, если вы откроете форточку зимой, то оттуда к нам начнёт попадать холодный воздух. Его температура заметно ниже температуры тех масс, которые находятся в помещении. Так что зимой разницу между потоками воздуха можно даже наблюдать: холодный воздух буквально стелется по полу.
Молекулы воздуха обладают излучением. Оно возрастает по мере увеличения температур. В процессе активности молекулы как бы отстреливают импульсы, причём благоприятные условия для такой активности создаются в области сниженного давления. То есть наверху.
В итоге тёплые молекулы воздуха движутся наверх. А их место занимают более холодные. То есть благодаря гравитации холодный воздух будет опускаться вниз. Именно так и работает конвекция.
Зачем эти знания нужны на практике?
Понимание конвекции позволяет создавать системы отопления. Разобраться с микроклиматом в доме без подобных знаний в противном случае бы не получилось. Главное – вспомнить физику.
Окружающий мир 3 класс Как доказать, что тёплый воздух поднимается вверх?
Задание по окружающему миру для 3 класса 2. Воздух — это смесь газов, каждый из которых прозрачен и невидим. Как же доказать, что тёплый воздух поднимается вверх?
Существует немало способов показать то, что теплый воздух поднимается вверх, в то время как холодный воздух опускается вниз. Иногда для этого даже не надо проводить никаких опытов, а достаточно понаблюдать.
Так например посмотрим на кипящий чайник. Пар из его носика всегда поднимается вверх, потому что он теплее, чем окружающий воздух. Или дым от костра. В безветренную погоду он столбом поднимается вверх, ведь он более теплый.
Для этого надо провести простой эксперемент. Над окрытым огнем подержать легкое перышко, или бумажку привязанную к нитке, только на достаточном удалении, чтобы не загорелись. А открытый огонь может быть и газовая конфорка, и зажигалка и спичка.
Можно купить летающий фонарик или вместе с ребенком изготовить из полиэтиленового пакета или китайского фонарика воздушный шар со свечкой, которая нагреет воздух в шаре и вся конструкция полетит вверх — красивое и запоминающееся зрелище
Есть очень наглядный опыт с двумя банками.
Изначально в них воздух имеет одинаковую температуру. Но если мы поставим банки одну на другую и проложим между ними тонкую бумагу, а потом в нижней банке зажжем что-нибудь, то воздух в нижней банке нагреется, и если мы осторожно вытащим бумажку, то дым сразу устремится в верхнюю банку с более холодным воздухом.
Человек не просто живет в природе, он способен наблюдать, учиться, накапливать знания и делать на их основании какие-то выводы. Именно эту возможность дает человеку его разум.
Считается, что животные живут только инстинктами, хотя личный опыт говорит мне совершенно обратное. Животные тоже могут учиться, могут делать какие-то выводы и приспосабливаться к изменению условий жизни. Но при этом не происходит накопление и передача этой информации. То что известно одному животному не станет достоянием всех остальных животных.
И это как мне кажется еще одно важное отличие человека от других живых существ. Он способен делиться полученными знаниями. А эту возможность дает ему разум, отличный от разума других живых существ.
Действительно, на Земле живут люди не только разных народов, но даже разных рас. Есть на земле люди европеоидной расы, есть негроидной или монголоидной. У них разная внешность, разные нравы, разная культура. Они разделены границами, живут в разных государствах при разных общественных строях.
Можно долго говорить о том, что все люди на земле произошли от одного общего предка, что все их различия не принципиальны, потому что у людей больше общих черт, ведь по сути, все они представители одного биологического вида.
В третьем классе мы начинаем изучать экологию, и одним из первых изучаем различные типы экологических связей, которые существуют в природе.
На этих схемам показаны три возможных типа связей.
На первом мы видим связь между живым и неживым. такие связи называют абиотическими. Это связь между животным и например почвой. Животное может строить в почве дом, рыть нору, и значит почва нужна животному для жизни. Но при этом животное нарушает целостность почвы, также влияет на нее. Поэтому стрелки показаны в двух направлениях.
Но сейчас превращение Земли в один заповедник просто невозможно по нескольким причинам.
Прежде всего само существование человека, человеческой цивилизации сейчас возможно лишь при условии использования природных ресурсов. Мы рубим леса, добываем полезные ископаемые, строим плотины гидроэлектростанций, ловим рыбу в океанах. Наши заводы отравляют землю и воздух, наши сельскохозяйственные предприятия выращивают на землях, что были степью, лесами и пустынями продукты питания.
Отказаться от всего этого человечество не может, иначе оно просто погибнет.
Поэтому я и говорю, что Земля станет заповедником тогда, когда всю хозяйственную деятельность человек перенесет в космос и на другие планеты.
Прежде всего отметим, что экология может и должна регулировать использование природных ресурсов, чтобы не получилось так, что человек использует все ресурсы и останется в пустом, безжизненном мире.
Экология помогает человеку сохранять природу, сберегать биосферу, восстанавливать природные комплексы уже разрушенные деятельностью человека.
Также экология занимается прогнозированием развития ситуации в природе, прогнозирует последствия деятельности человека, его воздействия на окружающую среду. А зная, к чему может привести то или иное воздействие, мы можем избежать неприятных для себя последствий.
Цель опыта: Подвести детей к пониманию и значению воздуха Воздух нам необходим, чтобы дышать. Мы вдыхаем и выдыхаем воздух.
Ход: Берем стакан с водой, вставив соломинку и выдыхаем воздух. В стакане появляются пузырьки.
Опыт № 2
Цель опыта: Подвести детей к пониманию и значению воздуха
Ход: Сделайте маленький парашют. Покажите, что, когда парашют опускается, воздух под ним распирает купол, поддерживав! его, поэтому снижение происходит плавно.
Опыт № 3
Цель опыта: Подвести детей к пониманию характеристик воздуха. Воздух невидим, не имеет определенной формы, распространяется во всех направлениях, не имеет собственного запаха.
Ход:Возьмите ароматизированные салфетки, корки апельсинов и т. д. и предложите детям последовательно почувствовать запахи, распространяющиеся в помещении.
Опыт № 4
Цель опыта: Подвести детей к пониманию веса воздухА. Воздух имеет вес.Ход:Положите на чаши весов надутый и не надутый шарики: чаша с надутым шариком перевесит
Опыт № 5
Ход:Поставьте открытую пластмассовую бутылку в холодильник. Когда она достаточно охладится, наденьте на ее горлышко не надутый шарик. Затем, поставьте бутылку в миску с горячей водой. Понаблюдайте за тем, как шарик сам станет надуваться. Это происходит потому, что воздух при нагревании расширяется. Теперь опять поставьте бутылку в холодильник. Шарик при этом спустится так как воздух при охлаждении сжимается.
Опыт №6
Цель опыта: Помочь выявить свойство воздуха (упругость, понять, как может использоваться сила воздуха(движение).
Ход:Воспитатель предлагает детям провести опыт с воздушным шариком: посмотреть, как он будет лететь,если развязать нитку, которая удерживает в нем воздух. Дети с помощью воспитателя надувают воздушный шар, отпускают его и обращают внимание на траекторию и длительность его полета. Выясняют, что для того, чтобы шарик дольше летел, надо его больше надуть.
Опыт №7
Цель: Учить отражать имеющиеся представления в преобразующей деятельности. Каким образом можно играть с ветром.
Ход: Берут квадратный лист бумаги и надрезают его по заранее нанесенным линиям. Отгибают уголки к центру, где крепят их к палочке с помощью булавки, предварительно разместив между вертушкой и палочкой небольшую бусинку. Для того чтобы вертушка выполнила свою функцию в безветренную погоду, необходимо бегать, взяв палочку в руки. Вертушка вертится только при наличии ветра.
Опыт №8
Цель: Помочь выявить, что теплый воздух легче холодного и поднимается вверх.
Ход:Воспитатель предлагает детям сравнить температуру воздуха в комнате и около теплых предметов. Определить,где теплее: на полу или на диване? Воспитатель держит термометр на полу, а затем на диване. Дети убеждаются, что чем выше, тем теплее. Далее воспитатель предлагает подойти к батарее. Протяните руку выше батареи, ниже батареи. Где теплее (Теплее выше батареи.)
Затем воспитатель предлагает подойти к чайнику с горячей водой. Поднять руку и подержать ее над водой. Дети убеждаются, что водяной пар- горячий. Теплый воздух легче холодного. Теплый воздух поднимается вверх, поэтому сверху теплее.
«Мы исследователи» конспект занятия в подготовительной группе Занятие-эксперимент «Мы исследователи»Цель:Познакомить детей со свойствами воздуха и способами его обнаружения. Продолжить знакомить с.
«Свойства воздуха». Занятие по экспериментированию в старшей группе Знакомство со свойствами воздуха. (Игры эксперименты) Цель: Познакомить детей с понятием «воздух»,его свойствами. Задачи: Объяснить детям.
Нагретый воздух поднимается вверх потому что уменьшается воздуха
Погода играет огромную роль в жизни каждого человека. Эта книга серии «ЧТО ЕСТЬ ЧТО» отвечает на многие вопросы из той области знания, в которой до сих пор остается немало загадок. Здесь рассказывается, как солнце, воздух и вода, взаимодействуя тысячами различных способов, создают погоду, которая никогда в точности не повторяется и все же имеет много сходных черт. Книга объясняет, как метеорологи составляют прогноз погоды и как сегодня в этом им помогают компьютеры и искусственные спутники Земли.
Читатель узнает, как образуются дождь, туман, снег, как классифицируют облака, отчего бывает гроза, почему происходит смена времен года, как разнообразна погода на нашей планете и какой она была прежде, что такое климатические зоны, как можно заранее узнать о грозящих наводнениях и ураганах. Если искать ответы на все эти вопросы, то загадки погоды предстанут увлекательнейшей задачей, которую юный читатель сможет решать с помощью собственных наблюдений. Проводя несложные опыты, он научится понимать, как наука раскрывает тайны погоды.
Фотография, сделанная в инфракрасных лучах метеорологическим спутником НОАА-9 6 августа 1986 г. На ней виден ярко выраженный штормовой циклон над Англией.
Одним из четырех времен года является весна. В Северном полушарии это март, апрель и май.
Лето — самое теплое и светлое время года. Летние месяцы у нас — июнь, июль и август.
Осенью дни короче, становится прохладнее. В Северном полушарии это сентябрь, октябрь и ноябрь.
Зима самое холодное и темное время года. У нас зима приходится на декабрь, январь и февраль.
Что определяет погоду?
Как это получается, что на Земле существуют различные времена года, области с таким разным климатом, а на Луне нет ни того, ни другого? Ответ прост: все зависит от погоды. Облака, ветер, дождь и снег, жара и холод — от них зависит погода, какой мы ее воспринимаем. У всего этого есть три главные причины. Если мы все узнаем о них, то поймем, как они влияют на погоду. Без них она просто не существовала бы. Первая причина — солнце. Оно дает нам свет, тепло и энергию.
Вторая — воздух. Он, словно оболочка, окутывает нашу планету. Мы живем в нем, как рыбы в воде.
Третья причина — вода. Вода везде — в морях и океанах, в озерах и прудах, в облаках и в самом воздухе.
Почему на Луне нет погоды?
Луну, как и Землю, освещает и согревает солнце, Но на ней не бывает облаков, не выпадают ни дожди, ни снег. Почему? Потому что на Луне, в отличие от Земли, нет воздушной оболочки — атмосферы. А без нее не бывает погоды.
На Луне нет ни воды, ни воздуха. Поэтому здесь, в отличие от Земли, не может быть никакой погоды.
Без воздуха нет погоды
Занимает ли воздух место?
Воздух для нас — это нечто само собой разумеющееся, как день или ночь. Он повсюду и действительно существует, даже если и невидим. Если он движется, мы ощущаем его как ветер. Однако представить себе нечто невидимое трудно. Как можно доказать наличие воздуха? С помощью несложного опыта: если в миску с водой погрузить донышком вверх стакан и нажать на него, то мы увидим, что вода в него не проникает. Почему? «Пустой» стакан на самом деле не пуст, он наполнен воздухом. Вода может попасть внутрь только тогда, когда мы станем погружать его в наклонном положении, позволяя воде вытеснять воздух.
Воздух занимает на Земле все свободное пространство. Например, если погрузить в воду пустой стакан донышком вверх, то вода в нем не поднимается — ее не пускает воздух.
Можно ли поймать воздух?
Если ощупать надутый воздушный шарик, футбольный мяч или накачанную насосом велосипедную шину, то рука почувствует упругую плотность. Поскольку внутри только воздух, то это именно он и есть! В оболочке шарика можно, слегка нажав ее пальцем, сделать вмятинку, но она тут же исчезнет, как только мы уберем палец; ее заполнит воздух. Он есть всюду, как камни или вода.
Воздух можно пощупать: если держишь в руках надутый воздушный шарик, то ощущаешь воздух, которым он наполнен.
Есть ли у воздуха вес?
С помощью другого опыта можно доказать, что воздух что—то весит. На середине палки длиной сантиметров в шестьдесят укрепим веревочку, а к обоим ее концам привяжем два одинаковых воздушных шарика. Подвесим палку за веревочку и увидим, что она висит горизонтально. Если теперь проткнуть иголкой один из надутых шариков, из него выйдет воздух, и тот конец палки, к которому он был привязан, поднимется вверх. Если проколоть и второй шарик, то палка снова займет горизонтальное положение.
Воздух обладает весом и со всех сторон давит на наше тело. Но он не может раздавить нас, ибо встречное давление тела равно внешнему. Изображенный выше простой опыт делает это очевидным: если с одной стороны надавить пальцем на лист бумаги, он порвется; но если надавить на него с обеих сторон, этого не произойдет.
Где воздух тяжелее?
Если уложить один на другой несколько одинаковых пончиков, на каждый из них — за исключением верхнего — будет давить вес лежащих выше. Таким образом, нижние сдавлены больше, чем верхние. Поэтому нижняя половина стопки будет весить больше верхней. Так обстоит дело и со слоями воздуха в воздушном столбе.
Воздух — смесь мельчайших частиц газов, которые называются молекулами. Они так малы, что в объеме величиной с булавочную головку их умещается больше миллиарда! Как и лежащие горкой пончики, они испытывают давление верхних слоев, чем ближе к земле, тем больше их умещается в 1 см 3 воздуха. У самой поверхности его давление и плотность наибольшие.
Ольга Рогачева 
