Департамент образования города Москвы

Северо-Западное окружное управление образования

Государственное бюджетное образовательное учреждение

Средняя общеобразовательная школа №2097.3

Окружной конкурс проектных и исследовательских работ

«Будущее Северо-Запада»

Конкурс «Совята»

Тема исследования:

«Какая вода быстрее замерзает:

горячая или холодная?»

Автор – ученик 1 «ж» класса ГБОУ СОШ №2097.3:

Руководитель работы:

Струдалева Любовь Константиновна.

Москва

2018 г

Оглавление

1. Введение ………………………………………………………………….. 3 стр.

2. Основная часть

2.1Откуда появилось слово лед?……………………………………...... 5 стр.

2.2 Многообразие льда ……………………………………………….. …. 6 стр.

2.3 Использование льда человеком …………………………………….. .. 7 стр.

2.4 Исследования ученых………………………………………………… . 9 стр.

2.5 Собственное исследование………………………………………....... .. 9 стр.

3. Заключение …………………………………………………………… ….. 13 стр.

Используемые источники…………………………………………………… 14 стр.

.

2

Введение

«Вода, у тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха,

тебя невозможно описать, тобой наслаждаются,

не ведая, что ты такое. Нельзя сказать, что ты

необходима для жизни: ты - сама жизнь ».

Антуан де Сент-Экзюпери

Что такое вода? Это удивительное вещество, названное минералом 21 века. Без

воды невозможна жизнь на Земле. Значение воды для человека огромно. Люди

всегда поклонялись и поклоняются воде. Вода - вещество с очень необычными

свойствами. Она таит в себе множество загадок, которые порой не под силу

разгадать даже ученым.

Многие дети очень любят кататься на коньках, и я в том числе. Однажды я

увидел, что каток заливают теплой водой. Почему теплой, а не холодной?

Может быть, она замерзает быстрее? Я решил выяснить, где применяют лед, и

какая вода быстрее замерзает.

Гипотеза:

я думаю, быстрее должна замерзнуть холодная вода, потому что горячей надо

еще остыть.

Цель:

исследование особенностей замерзания горячей и холодной воды.

Задачи:

1. Изучить, литературу, выяснить, что такое лед как человек использует лед.

2. Исследовать, какая вода быстрее замерзает: горячая или холодная.

3.Оформить работу.

Методы исследования:

-опрос,

-наблюдение,

-эксперимент.

3

Основная часть

Когда произносят слово «вода», то подразумевают обычно, что речь идет о

жидкости. Но вода часто

находится в твердом состоянии - в виде льда.

При охлаждении ниже 0°C поверхностные слои воды превращаются в лед.

Откуда появилось слово лед?

ЛЕД (КОЛЕДНИК)

- божество в древней славянской мифологии, которое всегда сражалось с

другими божествами, представляющими силы воды – водяными. Сила к

нему приходила зимой, когда от одного его прикосновения все реки, ручьи,

озера покрывались ледяной коркою. Так что водяные и водяницы, омутники и

омутницы, болотники и болотницы вынуждены были сидеть в своих хороминах

на самом дне до весны, не в силах не только высунуться на поверхность, но и

поплавать вволю, ибо

речки промерзают до дна. Вот сколь злобен и силен

Л

е

д

.

.

.

Ледом

называли

также

воинственного

бога,

покровителя

сражений.

Ему

молились

об

удаче

в

битве.

Изображали

это

свирепое

божество

в

виде

страшного воина, облаченного в доспехи, во всеоружии. У него были свои

храмы, и перед каждым военным походом он получал много богатой жертвы, а

еще больше - в случае воинской удачи.

Свойства льда.

Лёд бесцветен. В больших скоплениях он приобретает синеватый оттенок.

Блеск стеклянный. Прозрачный. Хрупкий.

4

Формы нахождения льда.

В природе лёд - очень распространенный минерал. В земной коре существует

несколько разновидностей льда: речной, озёрный, морской и др.

Образование и месторождения льда.

Лёд образуется в основном в водных бассейнах при понижении температуры

воздуха. На поверхности воды при этом появляется ледяная каша, сложенная из

иголочек льда. Снизу на нее нарастают длинные кристаллики льда.

Многообразие льда

На Земле существуют различные виды льда.

Атмосферный лед: снег, иней, град.

Снег

-

твердые

осадки,

выпадающие

в

виде

снежинок.

Иней - тонкий неравномерный слой ледяных

кристаллов,

образующийся

на

почве,

траве

и

наземных

предметах

из

водяного

пара

при

охлаждении земной поверхности.

Град - атмосферные осадки в виде частичек льда

круглой

или

неправильной

формы

(градин).

Град

выпадает в теплое время года из мощных кучево-

дождевых облаков, сильно развитых вверх, обычно

п р и

л и в н я х

и

г р о з а х .

Водный лед (ледяной покров), образующийся на

поверхности воды и в массе воды на различной

глубине.

Подземный

лед - это лед в верхних слоях земной

коры.

5

Ледниковый лед, появляется в результате

уплотнения скоплений снега.

Иногда из-за того, что замерзает вода, могут

лопнуть водопроводные трубы. Но не всегда лед

приносит неприятности, иногда он принесет больше

пользы чем, чем вода в других состояниях.

Использование льда человеком

Лёд используется:

- в магазинах, для сохранности мясных, рыбных и других продуктов;

- в хлебопекарнях для охлаждения теста;

- получение талой воды для различных целей;

- для добавления в напитки.

Если лед приложить к больному месту, он обезболивает, останавливает

кровотечение, уменьшает отек. С помощью льда можно даже делать массаж.

Для омоложения лица хорошо утром протирать кожу льдом.

Лед используют для создания ледовых скульптур, ледяных фигур и

различных

декоративных

изделий

изо

льда.

Для

этого

часто

используется

цветной лёд, который получается при добавлении гуаши (акварели), пищевых

красителей или сока.

6

Я налил в формы для льда обычную питьевую воду и добавили в нее гуашь

разного цвета, затем поместили формы в холод. В результате у меня получился

цветной лед, из которого я выложил свое имя

Исследования ученых

Горячая вода замерзает быстрее холодной.

В 1963 году один студент по имени Эрасто Б. Мпемба, замораживая

приготовленную смесь для мороженого, заметил, что горячая смесь застывает в

морозильной камере быстрее, чем холодная. Когда юноша поделился своим

открытием с учителем физики, тот лишь посмеялся над ним. К счастью, ученик

оказался

настойчивым

и

убедил

учителя

провести

эксперимент,

который

и

подтвердил его открытие: в определенных условиях горячая вода действительно

замерзает

быстрее

холодной

(эффект

Мемба).

Это

странное

и

труднообъяснимое явление впервые было обнаружено греческим философом

времен

Аристотеля:

оно

широко

применяется

на

практике.

Например,

специалисты

советую

автомобилистам

заливать

зимой

в

бачок

омывателя

холодную, а не горячую воду. Но что лежит в основе этого явления, долгое

время оставалось неизвестным.

Ученые так до конца и не понимают природу этого явления, объясняя его

либо

разницей

в

переохлаждении,

испарении,

образовании

льда,

либо

воздействием разжиженных газов на горячую и холодную воду.

Собственное исследование

Я решили узнать: действительно ли горячая вода замерзает быстрее.

7

Опрос одноклассников, взрослых.

Прежде всего, я провели опрос среди одноклассников и взрослых.

Все

считают, что быстрее замерзает холодная вода, и многие взрослые думают так

же.

22 первоклассника считают, что быстрее замерзает холодная вода.

14 взрослых думают так же, только двое сказали, что быстрее замерзнет

горячая вода.

Опыт: Какая вода быстрее замерзает: горячая или холодная?

я провел собственный опыт.

Для этого использовал морозильную камеру в холодильнике, 2

пластиковых стаканчика. В один стакан

налил горячую воду, а в другой

холодную.

Через 30 минут в стакане с холодной водой появился тонкий слой льда, а в

стакане с горячей водой все без изменений.

8

Через 30 минут

Через 1 час

Начало эксперимента

Начало эксперимента

Начало эксперимента

Начало эксперимента

Через 1 час в стакане с холодной водой слой льда увеличился, а в стакане с

горячей водой все без изменений.

Через 1 час 20 минут вода в обоих стаканчиках еще не замерзла полностью.

Через 1 час 30 минут видно, что в стакане с холодной водой незамерзшей воды

осталось больше.

Через 1 час 40 минут горячая вода замерзла полностью, а холодная

нет.

Вывод:

начинает

замерзать,

т.е.

покрываться

слоем

льда

холодная

вода, но замерзает быстрее горячая на 10-20 минут.

9

Через 2 часа. На правой

фотографии вверху горячая вода.

Конец

Этот опыт я повторил несколько раз, и всегда горячая вода замерзала

быстрее.

Наблюдение за водой в стаканчиках Таблица №1

Время

Стаканчик с холодной водой

Стаканчик с горячей водой

Через 30 минут

Вода в стакане покрылась небольшим

слоем льда

Вода в стакане в прежнем

состоянии

Через 1 час

Вода еще не замерзла, но слой льда

увеличился.

Вода покрылась слоем

льда.

Через 1 час 20

минут

Вода замерзла не полностью.

Вода замерзла не

полностью, остался

небольшой пузырек вода.

Через 1 час 30

минут

Вода замерзла, но в ней виден

небольшой пузырек воды. Поверхность

льда ровная.

Вода почти замерзла.

Поверхность льда ровная.

Через 1 час 40

минут

Вода замерзла не полностью, остался

небольшой пузырек льда.

Вода замерзла.

Через 2 часа

Вода полностью замерзла. Видна

выпуклость изо льда.

Лед непрозрачный.

Вода полностью замерзла.

Видна выпуклость изо льда.

Лед не совсем прозрачный.

Вывод: первой начинает замерзать холодная вода, но быстрее все-таки

замерзает горячая.

Заключение

В ходе работы над данной темой я узнал об удивительном свойстве

воды. Проведя эксперимент, я убедился, что быстрее замерзает горячая

вода.

Моя гипотеза не подтвердилась. Хочется узнать, почему это

происходит.

Я очень хотим в дальнейшем продолжить наблюдение и изучение

свойств воды, но при помощи микроскопа, так как в этом случае можно

будет

увидеть

все,

что

в

ней

находится

с

большей

точностью.

Я

расскажу о своих опытах и выводах ребятам в классе, пусть они тоже

попробуют проверить, так ли это на самом деле.

10

Теперь я знаю, что если очень срочно понадобится лед, то лучше

замораживать горячую воду.

Используемые источники

1 . DVD

ROM

BBC/National

Geographic

Документальный

фильм

«Приключения капли воды», прод. 50 мин.

2.Что такое. Кто такой: Детская энциклопедия: В 3 т. Ч-80 Т.1. А -

Ж/Сост.В.С.Шергин, А. И. Юрьев. –5-у изд., перераб. И доп. – М.:

Издательский дом «Современная педагогика», 2004. –519 стр.

3. Научно – популярный фильм «Тайна живой природы»

4. Детская энциклопедия «Я познаю мир» под редакцией Хинн О.Г.

М. ТКО «АСТ» 1997.-

480 стр.

11

12