Експеримент – кругообіг води в природі

Сьогодні ми пропонуємо провести експеримент, що демонструє кругообіг води в природі. Завдяки цьому заняттю діти зможуть наочно побачити, як вода природним чином змінює свій агрегатний стан, дізнатися, як утворюються хмари й дощ, а також зрозуміти, що дощ не може випасти без попереднього випаровування води з поверхні землі.

• чашка теплої води
• прозорий пакет із застібкою
• маркери

Цей пакет символізуватиме куточок природи – уявімо, що це наш садочок. На нижній частині пакета ми намалюємо землю, луг із польовими квітами та дерево. Посередині додамо невеличкий ставок, а вище намалюємо сонце й пухнасті хмаринки.

Тепер наллємо в пакет потрібну кількість води. Її має бути рівно стільки, щоб заповнити нижню частину до лінії, де ми намалювали землю. Завдяки цьому намальоване озеро виглядатиме так, ніби воно справді наповнене водою, а квіти – ніби вони ростуть над рівнем ґрунтових вод. Якщо ми випадково наллємо забагато води – так, що квіти опиняться під водою або будуть затоплені, – зайве треба буде прибрати. Зіллємо його перед початком експерименту. Коли рівень води стане правильним, щільно закриємо пакет і прикріпимо його скотчем до вікна. Ми спостерігатимемо за змінами протягом дня й обговорюватимемо їх. Ми помітимо незначні коливання рівня води. Наприкінці дня побачимо, що станеться, коли сонце нагріє воду в ставку та на лузі. Під час вільної гри ви можете підходити до пакета й спостерігати за змінами; ми обговоримо їх пізніше.

СПОСТЕРЕЖЕННЯ I: Поява водяної пари всередині пакета
ПОЯСНЕННЯ:
Спочатку вода, нагріта сонцем, починає випаровуватися. Вона змінює свій стан із рідкого на газоподібний. Це відбувається тому, що молекули води, нагріваючись, стають дедалі активнішими й відриваються одна від одної. Зрештою вони набувають достатньо енергії, щоб піднятися вгору у вигляді водяної пари.

СПОСТЕРЕЖЕННЯ II: Конденсація водяної пари
ПОЯСНЕННЯ:
Далі водяна пара переміщується повітрям і поступово охолоджується. Коли вона досягає точки роси, тобто температури, за якої починається конденсація, пара осідає на поверхнях у вигляді дрібних крапель. Саме тому в нашому експерименті вона осіла на внутрішній поверхні пакета.

Подібне явище можна побачити й у природі. Наприклад, уранці на траві та листі з’являється роса. Це відбувається тому, що вночі водяна пара торкається прохолодної поверхні рослин і перетворюється на краплини води.

Крім того, схожий процес можна спостерігати в спекотний і вологий день. На шкірі швидко з’являються краплі вологи, адже водяна пара з повітря осідає на її прохолоднішій поверхні.

Ще один знайомий приклад — запітнілі окуляри. Коли ми дихаємо на холодні лінзи, водяна пара з нашого видиху конденсується на них і утворює тонкий шар вологи.

СПОСТЕРЕЖЕННЯ III: Краплі стікають по поверхні пакета
ПОЯСНЕННЯ:

Нарешті можна побачити, як краплі води стікають по пакету. Це дуже нагадує справжній дощ. Насправді процеси всередині пакета майже такі самі, як і в природі.

Спочатку вода випаровується з ґрунту, трави, річок або ставків і піднімається високо в атмосферу. Потім водяна пара поступово охолоджується. Унаслідок цього вона конденсується на дрібних частинках пилу, що знаходяться в повітрі. Так утворюються крихітні краплі.

Згодом цих крапель стає дедалі більше. Вони з’єднуються між собою та утворюють хмари. Коли краплі стають занадто важкими, вони падають на землю у вигляді дощу.

Так само це відбулося і в нашому експерименті. Спочатку сонце нагріло воду всередині пакета. Потім вона випарувалася та перетворилася на водяну пару. Далі пара охолодилася на внутрішній поверхні пакета й знову стала водою. Зрештою маленькі краплі об’єдналися, стали важчими та почали стікати вниз. Таким чином вода повернулася до нашої луки та ставка, звідки згодом знову випарується. Саме так безперервно відбувається кругообіг води в природі.