Disegno schematico dell'aria durante il raffreddamento. Composizione e struttura dell'atmosfera

Naturalmente si verifica l'attrito con l'aria e allo stesso tempo viene rilasciata una certa quantità di calore, ma un altro processo fisico chiamato riscaldamento aerodinamico riscalda la pelle del veicolo in discesa e fa bruciare ed esplodere le palle di fuoco che volano verso il suolo.

Come è noto, un'onda d'urto si forma davanti a un corpo che si muove nel gas a velocità supersonica, una sottile regione di transizione in cui si verifica un forte e improvviso aumento della densità, della pressione e della velocità della sostanza. Naturalmente, all'aumentare della pressione del gas, si riscalda: un forte aumento della pressione porta ad un rapido aumento della temperatura. Il secondo fattore - questo è in realtà il riscaldamento aerodinamico - è la frenatura delle molecole di gas in uno strato sottile adiacente direttamente alla superficie di un oggetto in movimento: l'energia del movimento caotico delle molecole aumenta e la temperatura aumenta di nuovo. E il gas caldo riscalda il corpo supersonico stesso e il calore viene trasferito sia per conduttività termica che per radiazione. È vero, la radiazione delle molecole di gas inizia a svolgere un ruolo notevole a velocità molto elevate, ad esempio alla 2a velocità cosmica.

Non solo i progettisti di veicoli spaziali devono affrontare il problema del riscaldamento aerodinamico, ma anche gli sviluppatori di aerei supersonici, quelli che non lasciano mai l'atmosfera.

È noto che i progettisti dei primi aerei passeggeri supersonici al mondo - il Concorde e il Tu-144 - furono costretti ad abbandonare l'idea di far volare i loro aerei ad una velocità di Mach 3 (dovevano accontentarsi di "modesti "2.3). Il motivo è il riscaldamento aerodinamico. A una tale velocità, riscalderebbe le superfici degli aerei di linea a temperature tali che potrebbero già influenzare la resistenza delle strutture in alluminio. Sostituire l'alluminio con titanio o acciaio speciale (come nei progetti militari) era impossibile per ragioni economiche. A proposito, puoi leggere come i progettisti del famoso intercettore sovietico ad alta quota MiG-25 hanno risolto il problema del riscaldamento aerodinamico in

RIASSUNTO DELLA LEZIONE SULL'AMBIENTE

PER LA TERZA CLASSE.

Complesso educativo ed educativo "Scuola di Russia"

Soggetto: L'aria e la sua protezione.

Lo scopo della lezione:

Introdurre gli studenti alla composizione e alle proprietà dell'aria.

Compiti:

- educativo:

sviluppare la conoscenza sull’importanza dell’aria per tutti gli esseri viventi

Terra;

nel processo di esperimenti e lavoro pratico per formare la conoscenza

sulle proprietà fondamentali dell'aria;

sviluppare abilità pratiche per lavorare con materiali di laboratorio

attrezzature, condurre esperimenti, condurre osservazioni;

analizzare, riassumere e trarre conclusioni sulla base dei risultati dell'osservazione

Denio;

imparare a lavorare con un'ipotesi (ipotesi attraversoattivo metodo

e approccio pratico).

Educativo:

creare le condizioni per lo sviluppo personale dello studente; rivitalizzazione

attività indipendente e lavoro di gruppo; metodo di sviluppo-

capacità di creatività costruttiva, osservazione, capacità di confronto

trarre conclusioni;

- educativo:

creare le condizioni per infondere rispetto per l’ambiente

ambiente;

creare le condizioni per lo sviluppo di una cultura comunicativa e di competenze

lavorare in gruppo, ascoltare e rispettare le opinioni degli altri;

sentimenti di mutua assistenza e sostegno.

Attrezzatura: per studenti: libro di testo “Il mondo intorno a noi, grado 3” di A.A. Ple-

Shakova; cartella di lavoro; lente d'ingrandimento, foglia di legno

dall'insegnante: libro di testo, cartella di esercizi, presentazione, supplemento elettronico

manuale; sacchetto di plastica, attrezzatura da laboratorio: boccetta, lampada ad alcool,

stoffa per esperimenti, lente d'ingrandimento, foglia di legno, computer, presentazione, multimedia

nuovo proiettore, schermo.

DURANTE LE LEZIONI.

IO. Momento organizzativo (2 min)

Controllo dei posti a sedere e della disponibilità per la lezione.

Oggi in classe lavorerai in gruppi. Quali regole del lavoro in gruppo devono essere ricordate e seguite?

(Lavora al meglio delle tue capacità; ascolta tutti

ogni membro del gruppo attentamente, senza interrompere;

parlare in modo chiaro e pertinente; sostieni i tuoi compagni;

se non sei d'accordo con qualcuno, dillo educatamente,

scegli come capitano colui che può scegliere

la soluzione migliore insieme a tutti; ricorda: esegui

È un onore morire a nome del gruppo)

II. Aggiornamento della conoscenza. Controllo dei compiti. (4 minuti)

Bersaglio: consolidamento delle conoscenze acquisite nelle lezioni precedenti

( Presentazione ):

Riepilogo della tappa.

III. Autodeterminazione per l'attività. (1 minuto)

Indovina l'enigma:

Passa attraverso il naso nel petto

E il ritorno è in arrivo.

È invisibile, ma comunque

Non possiamo vivere senza di lui.

(Aria)

Come hai indovinato?

(Respiriamo aria, non possiamo vivere senza di essa,

ma non lo vediamo)

Di cosa pensi che si parlerà oggi in classe?

(Sull'aria, la sua composizione e proprietà)

IV. Lavora sull'argomento della lezione (20 min)

Conversazione

Ci sono 5 oceani sul nostro pianeta. Quali sono i loro nomi?

(Artico, Pacifico, Atlantico, Indiano e meridionale)- C'è un altro oceano molto importante nel mondo: il più grande, e ogni giorno, ogni ora, ogni minuto, senza accorgercene, “nuotiamo” al suo interno. Qual è il nome di questo oceano? (Aria)

L'oceano d'aria ha il suo nome scientifico. I nostri studenti ti diranno di più su questo...

Prestazioni degli studenti . Gli studenti già preparati fanno una presentazione.

Bersaglio: lavorare con testi didattici e divulgativi accessibili agli alunni delle scuole primarie, lettura corretta e consapevole a voce alta. Costruzione di un'affermazione monologica su un argomento proposto, su una determinata domanda .

Lo strato d'aria che circonda il nostro pianeta è chiamato atmosfera.

L'atmosfera è un gigantesco guscio d'aria che si estende verso l'alto per centinaia di chilometri. Lo spessore dell'atmosfera varia nelle diverse parti del pianeta.

L'atmosfera protegge la terra dal caldo e dal freddo eccessivi e dall'eccessiva radiazione solare. Se improvvisamente scomparisse, l'acqua e altri liquidi sulla Terra bollirebbero istantaneamente e i raggi del sole brucerebbero tutti gli esseri viventi.

L'oceano d'aria - l'atmosfera - è molto importante per la vita.

Gli esseri viventi possono sopravvivere senza aria? (NO)

Perché? (Potresti soffocare e morire)

Infatti, se fai un respiro profondo, copri bocca e naso con il palmo della mano e conta dentro di te: uno, due, tre... Prima di poter contare fino a 60, avrai davvero voglia di prendere una boccata d'aria fresca.

Quando una persona va sott'acqua, si arrampica in alta montagna o vola nello spazio, dovrebbe sempre avere con sé una scorta d'aria.

Se l’oceano d’aria scomparisse improvvisamente, il nostro pianeta diventerebbe in pochi minuti un pianeta senza vita.

Perché l'aria oceanica è così importante? (Risposte dei bambini)

Il guscio d'aria della Terra è la sua straordinaria "camicia". Grazie ad esso, il pianeta non si surriscalda dai raggi del sole e non si congela dal freddo cosmico. Questa “camicia” protegge la Terra dagli impatti dei meteoriti. Bruciano semplicemente nell'aria. Quindi la Terra ha semplicemente bisogno di una “camicia d’aria” e solo grazie ad essa esiste vita intelligente sulla Terra, l’unico pianeta del Sistema Solare.

È possibile verificare che l'aria esista? Cosa ne pensi?

(Risposte dei bambini)

È molto facile verificare che l’aria esista realmente. Prova ad agitare la mano. Che cosa ti senti?

(Movimento d'aria)

Ho tra le mani un sacchetto di plastica vuoto. Lo agiterò e pizzicherò le estremità. Perché la borsa si è gonfiata ed è diventata elastica?

(C'è aria lì)

Qual è il significato dell'aria per l'uomo, le piante e gli animali?

(L'aria è necessaria per respirare, protegge la Terra da

surriscaldamento e raffreddamento, dai meteoriti, da

raggi nocivi del sole).

Ben fatto!

Minuto di educazione fisica (1 min)

Ci riposeremo un po'
Alziamoci e facciamo un respiro profondo.
Mani ai lati, in avanti.
Il coniglio aspetta ai margini della foresta.
Il coniglio saltava sotto il cespuglio,
Invitandoci a casa vostra.
Le mani in basso, in vita, in alto,
Stiamo scappando da tutti.
(Correndo sul posto.)
Corriamo velocemente in classe,
Ascolteremo la storia lì.

Controllo della vestibilità.

Lavoro pratico “composizione e proprietà dell'aria”. Lavora su un quaderno (pagg. 27-29)

Bersaglio: insegnare ai bambini ad osservare, ipotizzare, analizzare e trarre conclusioni basate su azioni pratiche.

Leggi la poesia. Cosa puoi imparare da esso sull'aria?

(L'aria è una miscela di gas)

Apri il libro di testo a pagina 46. Considera il diagramma "Composizione dell'aria".

Quali gas sono contenuti nell'aria?

(Ossigeno, azoto e anidride carbonica)

Qual è il gas più presente nell'aria? (Azoto)

Qual è il gas meno presente nell'aria? (Diossido di carbonio).

La gente ha imparato quale composizione ha l'aria solo 200 anni fa. Joseph Priestley e Antoine Lavoisier furono i primi a studiare la composizione dell'aria e le sue proprietà.

Quando gli esseri viventi respirano, assorbono ossigeno dall'aria e rilasciano anidride carbonica.

Lavorare in coppia

Copri i tuoi libri di testo.

Apri i tuoi quaderni a pagina 27 e completa tu stesso l'attività n. 1.

(Da solo o con l'aiuto di un libro di testo, iscriviti a

diagramma, quali sostanze gassose sono incluse nell'aria

spirito. Segna con matite di diversi colori (secondo la tua preferenza)

boro), quale gas assorbono gli esseri viventi durante la respirazione,

e quale è evidenziato. Decifrare i dispositivi che hai utilizzato

designazioni accattivanti).

Scambiatevi i taccuini e controllate il lavoro degli altri. Trarre una conclusione, valutare il lavoro.

Restituite i quaderni l'uno all'altro. Mettiti alla prova utilizzando il libro di testo. Correggi gli errori. Valuta il tuo lavoro. Selezionare l'icona desiderata:

Linea di fondo . – Chi ha completato l’attività senza errori?

Ben fatto.

Chi ha riscontrato difficoltà durante il compito?

Correggi i tuoi errori e presta più attenzione in classe.

Ragazzi, quali proprietà ha l'aria?

(L’aria è elastica, ... (ipotesi dei bambini)

Facciamo qualche esperimento e vediamo se hai ragione.

Durante il lavoro pratico completeremo l'attività n. 2 sul quaderno.

Guarda la tabella e dimmi a quali domande dovremmo rispondere a seguito delle nostre osservazioni?

(Compila la tabella in base ai risultati della ricerca.

Proprietà dell'aria

Cosa studiamo

Conclusione

L'aria è trasparente o opaca?

L'aria ha colore?

L'aria ha un odore?

Cosa succede all'aria quando viene riscaldata?

Cosa succede all’aria quando si raffredda?

- Come pensi che si debba rispondere alla prima domanda? (risposte dei bambini)

Cosa ci aiuterà a dimostrarlo? (ipotesi dei bambini).

- Ragazzi, prendete il libro di testo, dimmi, è trasparente?

Guarda la porta, è trasparente? Altri sono visibili attraverso questi oggetti?

Perché vediamo una porta, un libro di testo, una lavagna, una scrivania? Discutete e fornite le vostre ipotesi.

( L'aria è trasparente)

- Registrare l'output in una tabella. (L'aria è limpida)

Qual è la prossima domanda? (L'aria ha colore?)

Come puoi rispondere a questa domanda? Come dimostrarlo?

(Dichiarazioni dei bambini)

(Se i bambini trovano difficoltà, l’insegnante li invita)

- Di che colore è la tavola? (Verde)

Di che colore è il mobile? (Marrone)

Di che colore è il gesso? (Bianco)

Di che colore è l'aria? (Non ha colore )

Registra i risultati in una tabella (l'aria non ha colore).

Leggi la terza domanda.

(L'aria ha un odore?)

Cosa puoi indovinare? Quali prove possiamo utilizzare?

(Dichiarazioni dei bambini)

(Se i bambini trovano difficoltà, l’insegnante li invita)

Ragazzi, alzi la mano chi di voi due lo erain un parrucchiere, in una caffetteria, in una clinica? Immagina che ti venga chiesto di scoprire dove ti trovi ad occhi chiusi? È possibile? Come? Discutete e fornite le vostre ipotesi.

( Possiamo determinare dove potremmo essere dall'olfatto. Sappiamo che le particelle odorose si mescolano con le particelle d'aria. Grazie a questo, odoriamo. Ma l’aria pulita non ha odore.)

Registrare l'output in una tabella. (L'aria non ha odore)

- Che cosaCosa succede all'aria quando viene riscaldata e raffreddata? Lo scopriremo attraverso gli esperimenti.

Esperienza n. 1.

Bersaglio: scoprire cosa succede all'aria quando viene riscaldata.

Prendiamo una fiaschetta con un tubo. Mettiamo il tubo nell'acqua. Cosa stiamo vedendo?

(L'acqua non entra nel tubo; l'aria non la lascia entrare).

Riscalderemo la fiaschetta. Che succede ora?

(Dal tubo cominciarono a fuoriuscire bolle d’aria.)

( L'aria si espande quando viene riscaldata ) - annotazione su un quaderno).

Esperienza n.2.

Bersaglio: scoprire cosa succede all'aria quando si raffredda.

Metti un panno freddo e umido sul pallone. Cosa stiamo vedendo?

(L'acqua sale nel tubo. L'aria sembra cedere

parte dell'acqua al suo posto)

Quale conclusione si può trarre sulla base delle osservazioni?

( Quando l'aria si raffredda, si comprime) voce del taccuino)

L'aria ha un'altra proprietà interessante. Per scoprirlo, completiamo l'attività n. 4 a pagina 28 del quaderno di esercizi.

Leggi la storia della Tartaruga Saggia e completa i suoi compiti.

(Uno degli studenti legge la storia ad alta voce)

Pensa a quale proprietà dell'aria è descritta nella storia?

(Ipotesi dei bambini)

Controlliamo noi stessi. Leggi il testo nella sezione “Mettiti alla prova”.

Ben fatto!

Quindi, quali proprietà ha l’aria?

(L'aria è trasparente, incolore, inodore, quando

Quando riscaldato si espande e quando raffreddato si contrae.

elastico, conduce male il calore)

Ben fatto!

V. Minuto di educazione fisica (1 min)

Per diventare forte e agile

Iniziamo l'allenamento.

Inspira attraverso il naso ed espira attraverso la bocca.

Respiriamo profondamente, e poi

Mettiti sul posto, lentamente,

Com'è bello il tempo!

Abbiamo controllato la tua postura

E unirono le scapole.

Camminiamo in punta di piedi

E ora - alle calcagna.

Controllo della vestibilità.

VI. Consolidamento del materiale studiato. Lavora su un quaderno (5 min)

Bersaglio: consolidare le conoscenze acquisite

Leggi l'attività n. 3 a pagina 28 sul tuo quaderno.

(Utilizzare un diagramma schematico per mostrare come

fa affidamento sulle particelle d'aria per il riscaldamento e il raffreddamento)

Quali proprietà dell'aria devono essere prese in considerazione per completare correttamente l'attività?

(Quando viene riscaldata, l'aria si espande e quando viene raffreddata,

Denia si sta restringendo)

Come spiegare che l'aria si espande quando viene riscaldata? Cosa succede alle particelle che lo compongono?

(Le particelle iniziano a muoversi più velocemente e in mezzo

il ki tra loro aumenta)

Nel primo rettangolo, disegna come sono disposte le particelle d'aria quando riscaldate.

Come spiegare che l'aria si comprime quando viene raffreddata? Cosa succede alle particelle che lo compongono?

(Le particelle cominciano a muoversi più lentamente, in mezzo

gli orrori tra loro stanno diminuendo)

Disegna nel secondo rettangolo come sono disposte le particelle d'aria mentre si raffreddano.

(Una volta completata l'attività, viene eseguito un autotest sulla diapositiva:

VII. Riflessione (4 minuti)

Lavoro di gruppo

Leggi il secondo compito a pag.48. Completalo.

(Leggi il testo “L’aria deve essere pulita”. Trova informazioni in esso: sulle fonti di inquinamento atmosferico; sui modi per proteggere la purezza dell’aria.)

Cosa inquina l'aria?

(Impianti e fabbriche, automobili)

Quali metodi di protezione dell'aria conosci?

(Installazione per la raccolta di fuliggine, polvere,

gas tossici, veicoli elettrici)

Conversazione (5 minuti)

C'è una fabbrica in città. Dal suo camino uscivano giorno e notte nuvole di fumo. I residenti della città hanno tossito, starnutito e alcuni sono stati addirittura ricoverati in ospedale. Volevano addirittura chiudere la fabbrica, ma come avrebbero potuto fare a meno delle merci?

Un giorno, il fumo smise di uscire dal camino della fabbrica. Ben presto divenne chiaro che al tubo erano stati fissati dei separatori di fumo, che impedivano alle particelle di fuliggine di fuoriuscire dal tubo.

Ed ecco cosa è interessante. La fuliggine viene ora raccolta con cura e inviata a una fabbrica di plastica, dove vengono realizzati vari oggetti in plastica.

In una parola, tutti traggono vantaggio dalla trappola per il fumo: sia i residenti della città, la fabbrica (che vende fuliggine), sia i produttori di plastica.

Denominare i modi per proteggere la purezza dell'aria.

(Unità di purificazione dell'aria, veicoli elettrici)

Puoi in qualche modo influenzare la pulizia dell'aria?

(Puoi piantare le piante, purificano l'aria)

Perché le piante assorbono anidride carbonica e rilasciano ossigeno?

(Ipotesi dei bambini)

Diamo un'occhiata da vicino alla foglia dell'albero. La superficie inferiore del foglio è ricoperta da una pellicola trasparente e punteggiata da piccoli fori. Si chiamano "stomi". Si aprono e si chiudono, raccogliendo anidride carbonica. Alla luce del sole, zucchero, amido e ossigeno si formano dall'acqua che sale dalle radici lungo gli steli delle piante e dall'anidride carbonica nelle foglie verdi. Ecco perché le piante sono chiamate “i polmoni del pianeta”.

VIII. Riassumendo la lezione. (2 minuti)

Cos'è l'aria? (Miscela di gas - azoto, ossigeno e anidride carbonica)

Dai un nome alle proprietà dell'aria.

(L'aria è trasparente, incolore, inodore, elastica,

si espande quando riscaldato, si contrae quando raffreddato,

conduce male il calore)

Cosa hai imparato di nuovo durante la lezione?

IX. Compiti a casa (1 minuto)

Quaderno di esercizi: N. 5 (pag. 29)

Immagina di passeggiare nel parco in una soleggiata giornata primaverile. Ti sembra che intorno a te,- tra alberi e gente che cammina- spazio completamente vuoto. Ma poi soffia una leggera brezza e senti subito che il “vuoto” che ci circonda è pieno d'aria, che viviamo sul fondo di un enorme oceano d'aria chiamato atmosfera. Le particelle d'aria sono debolmente collegate tra loro e subiscono un continuo movimento caotico, motivo per cui le masse d'aria si spostano costantemente da un luogo all'altro. Se l'aria fosse rimasta nello stesso posto per molto tempo, voi ed io saremmo soffocati già da molto tempo. Oltre alla sua grande mobilità, l'aria ha un'altra importante proprietà che i corpi solidi e liquidi non hanno. L'aria può essere compressa, in altre parole, il suo volume può essere modificato.
Per comprendere meglio le proprietà dell'aria, conosciamo la sua struttura atomica. Se ingrandiamo una minuscola bolla d'aria diversi milioni di volte, noteremo che l'aria è costituita da un numero enorme di particelle che si muovono liberamente, si disperdono in tutte le direzioni e si scontrano tra loro. Non vediamo una disposizione ordinata delle particelle (come nei cristalli), e c'è anche molto spazio libero tra le singole particelle (probabilmente ricorderete che in un liquido le particelle si trovano molto vicine l'una all'altra). Questo è il motivo per cui l'aria viene facilmente compressa. Se hai una pompa da bicicletta, prova a comprimere l'aria chiudendo l'uscita. Muovendo il pistone della pompa si riduce il volume dell'aria, cioè avvicinare le particelle tra loro. Osservando l'aria compressa, osserviamo nuovamente il movimento caotico delle particelle e notiamo immediatamente che le particelle ora riempiono lo spazio in modo più denso.
Ragazzi, avete sicuramente sentito che per ridurre il volume dell'aria è necessaria una certa forza per superare la pressione dell'aria in graduale aumento nella pompa. In realtà, perché aumenta la pressione dell'aria nella pompa? Non è difficile da indovinare. Le particelle d'aria, ce ne sono più di 10.000.000.000.000.000.000 in un centimetro cubo, sono in continuo movimento. Ogni tanto colpiscono le pareti metalliche della pompa, ad es. fare pressione su di loro. Man mano che il volume dell'aria diminuisce, le particelle colpiscono le pareti più spesso. Pertanto, minore è il volume dell'aria, maggiore è la sua pressione. Questo, a quanto pare, è il motivo per cui è necessario dedicare molti sforzi affinché la ruota della bicicletta diventi sufficientemente “dura”.
I fisici chiamano tutte le sostanze che hanno le stesse proprietà dei gas atmosferici. Un centimetro cubo di qualsiasi gas contiene circa 1000 volte meno atomi dello stesso volume di liquido o solido.
Le forze di coesione tra gli atomi del gas sono molto piccole, motivo per cui i gas offrono poca resistenza al movimento dei corpi. Prova prima ad agitare la mano in aria e poi a fare lo stesso movimento nell'acqua. Hai notato che differenza enorme c'è?
E ora proponiamo di fare il seguente esperimento: prendiamo due fogli di carta e, tenendoli verticalmente a una distanza di 1- 2 cm l'uno dall'altro, soffiare forte tra di loro. Sembrerebbe che le foglie dovrebbero divergere, ma fanno il contrario.- convergere. Ciò significa che la pressione dell'aria tra i fogli, invece di aumentare, diminuisce. Come si può spiegare questo fenomeno? Abbiamo scoperto sopra che la pressione del gas su qualche "ostacolo" è dovuta all'impatto delle particelle su questa superficie. Nel nostro esperimento, la pressione dell'aria sui fogli di carta è uguale su entrambi i lati, quindi i fogli pendono paralleli tra loro. Quando un forte flusso d'aria si muove, le particelle non hanno il tempo di colpirle tante volte come farebbero in uno stato d'aria calmo. Questo è il motivo per cui la pressione dell'aria tra i fogli diminuisce. E poiché la pressione sulla superficie esterna dei fogli non è cambiata, si verifica una differenza di pressione, a seguito della quale sono attratti l'uno dall'altro. In realtà, puoi prendere solo un foglio di carta e soffiarci sopra da un lato. Devierà sicuramente un po' nella direzione in cui si muove il flusso d'aria.
Incontriamo spesso il fenomeno descritto nella vita. Grazie a questo, gli uccelli e gli aerei volano. Probabilmente sai come viene creata la portanza sull'ala di un aereo. Il profilo alare è selezionato in modo tale che la velocità del flusso d'aria sopra l'ala sia maggiore e la pressione sia inferiore rispetto a sotto l'ala. La differenza tra queste pressioni crea portanza.
L'azione di aspirazione di un getto d'aria viene utilizzata anche in una varietà di pompe e spruzzatori. Facciamo conoscenza con il flacone spray di profumo. L'aria dalla “palla” di gomma compressa esce ad alta velocità attraverso un sottile tubo A, ristretto all'estremità. Nelle vicinanze c'è il secondo tubo B, calato in un vaso con profumo. Un forte flusso d'aria crea il vuoto nel tubo B, la pressione atmosferica solleva il profumo attraverso il tubo, che, una volta immerso nel flusso d'aria, viene nebulizzato.
Il vuoto creato dal flusso d'aria non sempre serve a una persona. A volte fa un grosso danno. Ad esempio, durante i forti uragani, a causa delle rapide correnti d'aria che si riversano sulle case, la pressione sulla superficie del tetto diminuisce così bruscamente che il vento la strappa via.
Una diminuzione della pressione si osserva anche nel flusso di un liquido, e in modo ancora più evidente, poiché rispetto ai gas i liquidi hanno una struttura atomica più “densa”. A questo proposito vorrei ricordarvi i pericoli che minacciano il fiume. Due barche o kayak che galleggiano una accanto all'altra saranno "attratti" l'uno dall'altro, poiché la velocità dell'acqua tra di loro è maggiore e la pressione è inferiore rispetto all'altro lato delle barche.
Non navigare mai con una barca troppo vicino a una riva di cemento, tanto meno al supporto di un ponte. Quando il fiume scorre velocemente, i muri o i sostegni in cemento attirano fortemente le barche. Sono particolarmente pericolosi per i nuotatori frivoli che rischiano la vita. Durante le tue vacanze estive sul fiume, ricorda il semplice esperimento con due pezzi di carta.

L’aria è in noi e intorno a noi; è una condizione indispensabile per la vita sulla Terra. La conoscenza delle proprietà dell'aria aiuta una persona a usarle con successo nella vita di tutti i giorni, nell'agricoltura, nell'edilizia e molto altro. In questa lezione continueremo a studiare le proprietà dell'aria, condurremo molti esperimenti entusiasmanti e conosceremo le straordinarie invenzioni dell'umanità.

Argomento: La natura inanimata

Lezione: Proprietà dell'aria

Ripetiamo le proprietà dell'aria che abbiamo appreso nelle lezioni precedenti: l'aria è trasparente, incolore, inodore e non conduce bene il calore.

In una giornata calda, il vetro della finestra è fresco al tatto, mentre il davanzale e gli oggetti appoggiati su di esso sono caldi. Ciò accade perché il vetro è un corpo trasparente che lascia passare il calore, ma non si riscalda. L'aria è inoltre trasparente, quindi lascia passare bene i raggi del sole.

Riso. 1. Il vetro della finestra conduce i raggi del sole ()

Facciamo un semplice esperimento: caliamo un bicchiere capovolto in un ampio recipiente pieno d'acqua. Sentiremo una leggera resistenza e vedremo che l'acqua non riesce a riempire il bicchiere, perché l'aria nel bicchiere non “cede” il suo posto all'acqua. Se si inclina leggermente il bicchiere senza toglierlo dall'acqua, dal bicchiere uscirà una bolla d'aria e parte dell'acqua entrerà nel bicchiere, ma anche in questa posizione del bicchiere l'acqua non riuscirà a riempirlo completamente.

Riso. 2. Dal vetro inclinato escono bolle d'aria che lasciano il posto all'acqua ()

Ciò accade perché l'aria, come qualsiasi altro corpo, occupa spazio nel mondo circostante.

Usando questa proprietà dell'aria, l'uomo ha imparato a lavorare sott'acqua senza una tuta speciale. A questo scopo è stata realizzata una campana subacquea: le persone e l'attrezzatura necessaria stanno sotto la campana, realizzata in materiale trasparente, e la campana viene calata sott'acqua tramite una gru.

L'aria sotto la cupola consente alle persone di respirare per un po', abbastanza a lungo da poter ispezionare i danni a una nave, ai supporti di un ponte o al fondo di un serbatoio.

Per dimostrare la seguente proprietà dell'aria, è necessario coprire ermeticamente il foro della pompa da bicicletta con la mano sinistra e premere il pistone con la mano destra.

Quindi, senza togliere il dito dal foro, rilasciare il pistone. Il dito con cui si chiude il foro sente che l'aria preme molto forte su di esso. Ma il pistone si muoverà con difficoltà. Ciò significa che l'aria può essere compressa. L'aria ha elasticità perché quando rilasciamo il pistone ritorna nella sua posizione originale.

I corpi elastici sono quelli che, cessata la compressione, ritornano alla forma originaria. Ad esempio, se comprimi una molla e poi la rilasci, tornerà alla sua forma originale.

Anche l'aria compressa è elastica: tende ad espandersi e a riprendere il suo posto originario.

Per dimostrare che l'aria ha massa, è necessario creare una bilancia fatta in casa. Attacca i palloncini sgonfi alle estremità del bastoncino usando del nastro adesivo. Posiziona il bastoncino lungo al centro di quello corto, in modo che le estremità si bilancino tra loro. Colleghiamoli con il filo. Attacca un bastoncino corto a due lattine con del nastro adesivo. Gonfiamo un palloncino e fissiamolo nuovamente al bastoncino con lo stesso pezzo di nastro adesivo. Installiamolo nella sua posizione originale.

Vedremo come il bastoncino si inclina verso il palloncino gonfiato, perché l'aria che riempie il palloncino lo rende più pesante. Da questo esperimento possiamo concludere che l'aria ha massa e può essere pesata.

Se l'aria ha massa, allora deve esercitare una pressione sulla Terra e su tutto ciò che si trova su di essa. Esatto, gli scienziati hanno calcolato che l'aria nell'atmosfera terrestre esercita su una persona una pressione di 15 tonnellate (come tre camion), ma una persona non lo sente, perché il corpo umano contiene una quantità sufficiente di aria, che esercita una pressione della stessa forza. La pressione interna ed esterna è equilibrata, quindi la persona non sente nulla.

Scopriamo cosa succede all'aria quando viene riscaldata e raffreddata. Per fare questo, facciamo un esperimento: scaldiamo con il calore delle nostre mani un pallone in cui è inserito un tubo di vetro e vediamo che dal tubo escono delle bolle d'aria nell'acqua. Ciò accade perché l'aria nel pallone si espande quando viene riscaldata. Se copriamo il pallone con un tovagliolo imbevuto di acqua fredda, vedremo che l'acqua dal vetro risale lungo il tubo, perché raffreddandosi l'aria viene compressa.

Riso. 7. Proprietà dell'aria durante il riscaldamento e il raffreddamento ()

Per saperne di più sulle proprietà dell'aria, conduciamo un altro esperimento: fissiamo due boccette a un tubo del treppiede. Sono equilibrati.

Riso. 8. Esperienza nella determinazione del movimento dell'aria

Ma se un pallone viene riscaldato, salirà più in alto dell'altro, perché l'aria calda è più leggera dell'aria fredda e sale verso l'alto. Se attacchi strisce di carta sottile e leggera su un pallone di aria calda, vedrai come svolazzano e si sollevano verso l'alto, mostrando il movimento dell'aria riscaldata.

Riso. 9. L'aria calda sale

L'uomo ha sfruttato la conoscenza di questa proprietà dell'aria per creare un aereo: una mongolfiera. Una grande sfera piena di aria riscaldata si erge in alto nel cielo e può sostenere il peso di più persone.

Ci pensiamo raramente, ma utilizziamo le proprietà dell'aria ogni giorno: un cappotto, un cappello o dei guanti non si scaldano da soli - l'aria nelle fibre del tessuto non conduce bene il calore, quindi più soffici sono le fibre, più l'aria che contengono, e quindi più calda è la cosa, realizzata con questo tessuto.

La comprimibilità e l'elasticità dell'aria vengono utilizzate nei prodotti gonfiabili (materassi gonfiabili, palloni) e pneumatici di vari meccanismi (automobili, biciclette).

Riso. 14. Ruota di bicicletta ()

L'aria compressa può fermare anche un treno a tutta velocità. I freni ad aria compressa sono installati su autobus, filobus e treni della metropolitana. L'aria fornisce il suono del vento, delle percussioni, della tastiera e degli strumenti a fiato. Quando il batterista colpisce con le bacchette la pelle tesa del tamburo, questo vibra e l'aria all'interno del tamburo produce il suono. Negli ospedali sono installati ventilatori: se una persona non riesce a respirare da sola, viene collegata a un dispositivo che fornisce aria compressa arricchita di ossigeno nei polmoni attraverso un tubo speciale. L'aria compressa viene utilizzata ovunque: nella stampa di libri, nell'edilizia, nelle riparazioni, ecc.