A víz Földünk egyik leggyakoribb vegyülete, a
földi élet nélkülözhetetlen molekulája.
A víz fizikai tulajdonságai
1. Milyen halmazállapotokban fordul elő a víz
Földünkön?
2. Melyek a szobahőmérsékletű tiszta víz
érzékszerveinkkel érzékelhető tulajdonságai?
3.
A víz forráspontjának meghatározása
Szükséges eszközök: Bunsen-állvány, dió, hőmérő, vasháromláb,
azbesztháló, főzőpohár.
A főzőpoharat töltsük meg 2/3-ig vízzel, majd helyezzük az
azbeszthálóra. Az állvány segítségével a hőmérőt helyezzük a vízbe, majd
kezdjük el melegíteni.
Amikor jól láthatóan forrni kezd a víz olvassuk le a hőmérsékleti
értéket!
Hogyan változik a víz forráspontja további melegítés hatására?
Mindig ezen a hőmérsékleti értéken forr a víz? Milyen
körülményektől függ a víz forráspontja?
Rajzoljátok le a kísérletet, illetve azt, hogyan változott a víz
hőmérséklete?
Ne felejtsétek el betartani a kísérletezés
szabályait!
4. Ismétlés. Válaszolj az alábbi ismétlő
kérdésekre:
Mt jelentenek az alábbi fogalmak: forrás, fagyás, olvadás,
lecsapódás, forráspont, fagyáspont, olvadáspont, lecsapódási pont.
Mi a különbség a forrás és a párolgás között?
A felületi feszültség
5.
Tölts meg egy főzőpoharat 2/3-ig vízzel, majd óvatosan helyezzetek rá egy pengét!
Mit tapasztaltok?
A folyadékok felülete bizonyos szempontból
rugalmas hártyához hasonlóan viselkedik, a vízfelszínre helyezett penge alatt a víz
hártyaszerűen behajlik. A jelenséget felületi feszültségnek nevezzük. A
magyarázat megértéséhez a következőképpen gondolkozzunk: a folyadék belsejében
lévő részecskék egymással kölcsönhatásban vannak, egy-egy részecske valamennyi
őt körülvevő részecskére vonzást gyakorol. A felszínen lévő részecskékre
azonban a belső részecskék nagyobb vonzást gyakorolnak, mivel a felfelé irányuló
vonzás hiányzik. Így a vonzóerő a felszínen lévő molekulákat befelé húzza,
csökkenteni igyekszik a felületet. A felületi feszültség függ a folyadék anyagi
minőségétől és a felülettel érintkező anyagtól.
Mennyiségileg a felületi feszültség az egységnyi
felület létrehozásához szükséges energia.
A felületi feszültségre vonatkozó törvényszerűségek vizsgálatában kiemelkedő
munkát végzett az egyik legnagyobb magyar fizikus, Eötvös Loránd.
Nézzetek utána ki volt Eötvös Loránd. Egy
kis segítség.
6.
Ismételd meg az 5. kísérletet úgy, hogy a vízbe tegyetek kevés mosószert!
Mit tapasztaltok?
A vízbe adagolt mosószerek módosítják a víz felületi
feszültségét, ezért felületaktív anyagoknak nevezzük.
Egyes vizi élőlények a felületi rétegnek köszönhetően
képesek a „vizen járni”. Ilyen például a molnárpoloska, ismertebb nevén molnárka.
Fajhő
A víz nagyon
gyakran használt fűtő- (pl.: távfűtés) és hűtőközeg (pl.: Paksi Atomerőmű),
mert igen nagy a fajlagos hőkapacitása (fajhője). Fajlagos hőkapacitásnak azt az
energitá nevezzük, amely 1 kg tömegű anyag hőmérsékletét 1 fokkal (K) emeli. Ez az
érték 20 °C-on c = 4187 J× kg-1× K-1. A víz nagy
fajhője jelentős szerepet játszik az éghajlat és az időjárás alakulásában, de
ennek köszönhető az is (többek közt), hogy a tavak alsó vízrétegei télen nem
fagynak be, így az élőlények életben maradnak. Az élő szervezetben lejátszódó
exoterm kémiai reakcióknál a nagy fajhő akadályozza meg a hőmérsékletemelkedést.
Párolgáshő
Hasonlóan a fajhőhöz a víz párolgáshője is igen nagy. A párolgáshő
az anyag 1 moljának elpárologtatásához szükséges hőmennyissség, víz esetén
2,25× 106 J/kg. Szervezetünk hőháztartásában a víz nagy párolgáshője
miatt kap szerepet, hiszen 1 g víz elpárologtatása bőrünkön keresztül 2 kJ
energiát von el. Ezért fázunk, amikor kilépünk a fűrdőkádból.
