FIZICA APEI
1.Tensiunea superficială
Apa este un fluid: ea poate fi vărsatăşi în ea se pot scufunda obiecte. Moleculele din care este formată apa se mişcă fără să se separe, deoarece se atrag. Moleculele de la suprafaţă, neavând alte molecule care să le atragă , sunt legate mult mai puternic între ele. Aceasta tensiune superficială permite anumitor animale să meargă pe apă. De asemeni, aşa se explică apariţia bulelor de săpun.
1.1. AC PE APĂ
1.1.1. Consideraţii teoretice:
Moleculele de apă de la suprafaţă formează o peliculă capabilă să susţină un corp uşor. Forţa care ţine unite moleculele se numeşte tensiune superficială. Când se umple paharul la suprafaţa apei se observă curbarea ei. Tensiunea superficială tinde,de fapt, săînchidă apa ca într-un sac, iar dacă volumul apei este foarte mic, o închide într-o formă rotundă, adicăîn picătură.
Insectele care au picioare lungi şi subţiri acoperite cu chitină profită de tensiunea superficială pentru a sări şi pluti pe apăîn căutarea prăzii; sub picioarele lor, membrana superficială se curbează,fiindînsă suficient de rezistentă pentru a susţine corpul insectei.
1.1.2. Materiale: pensetă, ac, cristalizor, apă
1.1.3. Mod de lucru
Se umple cristalizorul cu apă până la gură. Se prinde acul cu penseta şi se pune delicat pe suprafaţa apei.Acul pluteşte (e foarte important să fie aşezat delicat, în poziţie orizontală, altfelse poate întâmpla să se scufunde).
Apa este un fluid: ea poate fi vărsatăşi în ea se pot scufunda obiecte. Moleculele din care este formată apa se mişcă fără să se separe, deoarece se atrag. Moleculele de la suprafaţă, neavând alte molecule care să le atragă , sunt legate mult mai puternic între ele. Aceasta tensiune superficială permite anumitor animale să meargă pe apă. De asemeni, aşa se explică apariţia bulelor de săpun.
1.1. AC PE APĂ
1.1.1. Consideraţii teoretice:
Moleculele de apă de la suprafaţă formează o peliculă capabilă să susţină un corp uşor. Forţa care ţine unite moleculele se numeşte tensiune superficială. Când se umple paharul la suprafaţa apei se observă curbarea ei. Tensiunea superficială tinde,de fapt, săînchidă apa ca într-un sac, iar dacă volumul apei este foarte mic, o închide într-o formă rotundă, adicăîn picătură.
Insectele care au picioare lungi şi subţiri acoperite cu chitină profită de tensiunea superficială pentru a sări şi pluti pe apăîn căutarea prăzii; sub picioarele lor, membrana superficială se curbează,fiindînsă suficient de rezistentă pentru a susţine corpul insectei.
1.1.2. Materiale: pensetă, ac, cristalizor, apă
1.1.3. Mod de lucru
Se umple cristalizorul cu apă până la gură. Se prinde acul cu penseta şi se pune delicat pe suprafaţa apei.Acul pluteşte (e foarte important să fie aşezat delicat, în poziţie orizontală, altfelse poate întâmpla să se scufunde).
1.2. BARCA CU SĂPUN
1.2.1. Consideraţii teoretice:
Apa nu reuşeşte săîndepărteze murdăria de pe îmbrăcăminte, vase , piele, mai ales dacă aceasta conţine grăsime. Moleculele detergentului au 2 proprietăţi: aceea de a atrage şi lipi de ele particulele mici de murdărie şi aceea de a se amesteca cu apa, făcând astfel să scadă forţa de atracţie dintre moleculele de apă. În acest mod detergentul îndepărtează murdăria şi o împrăştie în apă, făcând posibil transportul ei departe de obiectul spălat.
1.2.1.1. Materiale: cristalizor mare, o bucată de carton, foarfecă, săpun lichid, apă
1.2.1.2. Mod de lucru
Se umple cristalizorul cu apă, iar din bucata de carton se taie un triunghi, care se pune într-un colţ al cristalizorului cu unul dintre vârfuri îndreptat spre centru. Se pune o picătură de săpun pe vârful unui degetşi se introduce degetul în apă, în spatele triunghiului din carton. Triunghiul de carton începe să se mişte spre partea opusă a cristalizorului. Laînceputul experimentului cartonul nu se mişca deoarece tensiunea superficialăîl atrăgeaîn toate direcţiile.Săpunul reduce tensiunea superficială din spatele cartonului, care astfel e atras înainte, în zona unde tensiunea superficială este încă puternică.
1.2.1. Consideraţii teoretice:
Apa nu reuşeşte săîndepărteze murdăria de pe îmbrăcăminte, vase , piele, mai ales dacă aceasta conţine grăsime. Moleculele detergentului au 2 proprietăţi: aceea de a atrage şi lipi de ele particulele mici de murdărie şi aceea de a se amesteca cu apa, făcând astfel să scadă forţa de atracţie dintre moleculele de apă. În acest mod detergentul îndepărtează murdăria şi o împrăştie în apă, făcând posibil transportul ei departe de obiectul spălat.
1.2.1.1. Materiale: cristalizor mare, o bucată de carton, foarfecă, săpun lichid, apă
1.2.1.2. Mod de lucru
Se umple cristalizorul cu apă, iar din bucata de carton se taie un triunghi, care se pune într-un colţ al cristalizorului cu unul dintre vârfuri îndreptat spre centru. Se pune o picătură de săpun pe vârful unui degetşi se introduce degetul în apă, în spatele triunghiului din carton. Triunghiul de carton începe să se mişte spre partea opusă a cristalizorului. Laînceputul experimentului cartonul nu se mişca deoarece tensiunea superficialăîl atrăgeaîn toate direcţiile.Săpunul reduce tensiunea superficială din spatele cartonului, care astfel e atras înainte, în zona unde tensiunea superficială este încă puternică.
2.Fenomenul de capilaritate
2.1. FLOAREA CARE ÎNFLOREŞTE ÎN APĂ
2.1. FLOAREA CARE ÎNFLOREŞTE ÎN APĂ
2.1.1. Materiale: foaie de hârtie, creioane colorate, foarfecă, cristalizor larg cu apă
2.1.2. Mod de lucru
Se reproduce figura ilustratăşi se colorează. Se îndoaie spre interior “petalele” de-a lungul liniilor punctate,apoi sepune floarea de hârtie pe apă. Încet, încet floarea se deschide. Apa pătrunde prin capilarele din spaţiile goale care se găsesc în fibrele de hârtie şi le umflă. În consecinţă,îndoiturile se îndreaptă, făcând floarea să se deschidă.
2.1.2. Mod de lucru
Se reproduce figura ilustratăşi se colorează. Se îndoaie spre interior “petalele” de-a lungul liniilor punctate,apoi sepune floarea de hârtie pe apă. Încet, încet floarea se deschide. Apa pătrunde prin capilarele din spaţiile goale care se găsesc în fibrele de hârtie şi le umflă. În consecinţă,îndoiturile se îndreaptă, făcând floarea să se deschidă.
2.2. APA IN URCARE
2.2.1. Consideraţii teoretice:
Dacă se secţionează frunza, tulpina unor plante (ţelină, narcise, crizanteme, varza de China, etc.) se poate observa că aceasta este formată din tuburi foarte mici în care apa colorată urcă până la frunze. În tuburile foarte înguste, apa se ridicădatorită fenomenului de capilaritate, fenomen care permite plantelor să absoarbă prin rădăcini apa din sol, astfel aceasta să ajungă la frunze.
8.2.2.2. Materiale:frunză de varză de china, 2 pahare Berzelius, apă, colorant roşu şi albastru (cerneală)
8.2.2.3. Mod de lucru
Se pune apa în cele două pahare Berzelius şi se colorează cu cateva picaturi de colorant, unul albastru, iar celălalt roşu. Se pune în apa colorată frunza despicată până la jumătate şi seţine într-o încăpere caldă. După câteva ore, frunza se colorează.
3. SEPARAREA AMESTECURILOR
3.1. Consideraţii teoretice:
Sarea pe care o folosim în bucătărie esteîn cea mai mare parte extrasă din mare sau mine de sare. Profitând de căldura solară, se evapora apa din saramură, sarea se cristalizează pe fundul unor încăperi.Dacă se doreşte obţinerea apei, trebuie să se recupereze apa evaporate, făcând o condensare prin răcire.
Nu toate apele sunt la fel de sărate.Mai sarate sunt acele mări unde există o puternică evaporare şi un aport scăzut de ape fluvial sau ploi, cum este Marea Roşie.Mai puţin sărate sunt mările reci, unde evaporarea este scăzutăşi aportul de ape fluviale este constant, de exemplu Marea Baltică.
În Marea Moartă se află aproximativ 280g de sare în fiecare kilogram de apă.De fapt nu este o mare, ci un lac. Apele sale sunt foarte sărate deoarece sunt situate într-o zonăcaldăşi uscatăşi nu are nici un fluviu care să se reverse în ea; apa este eliminată prin evaporare, ducând astfel la o concentraţie mare de sare în apa care rămâne. Cum apa sărată este mai densă decât cea dulce, în Marea Moartă se pluteşte uşor chiar şi fără să inoţi.
3.2. Realizări proprii
Materiale: sare fină, două pahare Berzelius, un fir de bumbac, o sticlă de ceas, spatulă, apă
Mod de lucru
Se toarnă apă caldă în cele două pahare, apoi se pune sare în ambele pahare. Se amestecă până când aceasta nu se mai dizolvă (se obţine o soluţie suprasaturată). Se unesc cele două pahare cu firul de bumbac introducându-i cele două capete în saramura suprasaturată. Se pune sticla de ceas sub partea de fir suspendată dintre cele două pahare. După o zi pe fir şi pe sticla de ceas se formează cristale de sare. Soluţia este absorbită de fir, iar apa din fir şi de pe sticla de ceas se evaporă, lăsând sarea să se solidifice sub formă de cristale; moleculele de sare se organizează într-o formă geometrică particulară.
3.1. Consideraţii teoretice:
Sarea pe care o folosim în bucătărie esteîn cea mai mare parte extrasă din mare sau mine de sare. Profitând de căldura solară, se evapora apa din saramură, sarea se cristalizează pe fundul unor încăperi.Dacă se doreşte obţinerea apei, trebuie să se recupereze apa evaporate, făcând o condensare prin răcire.
Nu toate apele sunt la fel de sărate.Mai sarate sunt acele mări unde există o puternică evaporare şi un aport scăzut de ape fluvial sau ploi, cum este Marea Roşie.Mai puţin sărate sunt mările reci, unde evaporarea este scăzutăşi aportul de ape fluviale este constant, de exemplu Marea Baltică.
În Marea Moartă se află aproximativ 280g de sare în fiecare kilogram de apă.De fapt nu este o mare, ci un lac. Apele sale sunt foarte sărate deoarece sunt situate într-o zonăcaldăşi uscatăşi nu are nici un fluviu care să se reverse în ea; apa este eliminată prin evaporare, ducând astfel la o concentraţie mare de sare în apa care rămâne. Cum apa sărată este mai densă decât cea dulce, în Marea Moartă se pluteşte uşor chiar şi fără să inoţi.
3.2. Realizări proprii
Materiale: sare fină, două pahare Berzelius, un fir de bumbac, o sticlă de ceas, spatulă, apă
Mod de lucru
Se toarnă apă caldă în cele două pahare, apoi se pune sare în ambele pahare. Se amestecă până când aceasta nu se mai dizolvă (se obţine o soluţie suprasaturată). Se unesc cele două pahare cu firul de bumbac introducându-i cele două capete în saramura suprasaturată. Se pune sticla de ceas sub partea de fir suspendată dintre cele două pahare. După o zi pe fir şi pe sticla de ceas se formează cristale de sare. Soluţia este absorbită de fir, iar apa din fir şi de pe sticla de ceas se evaporă, lăsând sarea să se solidifice sub formă de cristale; moleculele de sare se organizează într-o formă geometrică particulară.