Почему зимой на деревьях иногда появляется иней. Чем отличается иней от изморози
Обыкновенная вода имеет несколько своих состояний: твердое, жидкое, газообразное. Переход с одного состояния к другому приводит к разным видам воды, в т.ч. и снег, лед, иней. Что такое иней? Поговорим об этом ниже.
Иней
Иней - это тонкий снежный слой, получающийся в результате испарения на охлаждающейся поверхности в холодное время (ночью). От дыхания на лице человека появляется иней на воротнике, подбородке, ресницах. Воздух, при разных температурах, содержит разное количество молекул воды, т.е. влажность воздуха бывает разная. При заморозках, земля, трава, предметы на улице сильно охлаждаются. Если происходит понижение температуры, то количество влаги в воздухе начинает уменьшаться, а избыточная влага тогда конденсируется на более холодных поверхностях, образовывая, таким образом, росу. Если же температура опускается ниже, преодолевая точку замерзания воды, то вода, кристаллизуясь, превращается в иней.
Изморозь
Иней не образуется на тонких предметах. На проводах, на ветках деревьев образуется изморозь. Образование изморози отличается немного от образования инея. Изморозь образуется при замерзании водяного пара, нарастании кристаллов льда на тонких предметах при отрицательной температуре, при тумане, густой дымке, слабом ветре.
Как сделать иней самостоятельно
В домашних условиях получить иней можно взяв следующие компоненты:
- жестяная банка,
- кусочки льда,
- поваренная соль.
В жестяную банку на дно положить мелкие крошки льда, затем соль, затем опять лед и т.д. Через какое-то время водяные капельки, которые находятся в воздухе, начинают покрывать банку снаружи, превращаясь в маленькие ледяные кристаллы, которые покроют банку тонким слоем инея. Переход водяных молекул из газообразного состояния, минуя жидкое, в твердое состояние называется сублимацией.
Иней образуется из водяного пара, выпавшего почву, траву, крыши. Это красивый искристый наряд, подаренный природой окружающему миру в прохладные дни. Суть атмосферного явления объясняется физическим процессом - десублимацией. Водяной пар, находящийся в воздухе, осаждается на поверхности с минусовой температурой и затвердевает в виде кристаллов. Они сливаются в сплошное пушистое покрытие. Это и есть иней.
При каких условиях выпадает иней
Для возникновения «зимней росы» необходимы определённые погодные условия. Плюсовая температура должна меняться на минусовую, поскольку вода преобразуется в твердое состояние только при нуле и ниже. В этот момент начинают расти кристаллы. Этапы этого процесса следующие:
- начинается похолодание и температура окружающего воздуха падает;
- водяные пары соприкасаются с холодными поверхностями и выпадают в виде росы, если t чуть выше 0;
- похолодание продолжается, водяные пары, минуя фазу образования капелек превращаются в ледяные кристаллы:
- поверхности покрываются однородным слоем ледяных кристалликов, то есть инеем.
Десублимацией называется процесс перехода газообразного состояния в твёрдое, без промежуточной жидкой фазы. Именно это происходит при выпадении инея. Чем быстрее идёт перепад температур, тем скорей образуется «зимняя роса». На скорость процесса влияет ветер, его слабые порывы приносят новые порции водяного пара. Но сильное перемещение воздушных масс, наоборот разгоняет пары, что мешает формированию ледяных кристалликов.
В какое время года бывает иней
Чаще всего данное атмосферное явление возникает осенью, весной и зимой. Если день был солнечный и воздух хорошо прогрелся, а к вечеру наступило похолодание, а затем температура стала стремительно падать, то иней будет обязательно. При этом он будет отличаться при разных температурных режимах.
- При t до — 5 кристаллики будут иметь вид шестигранной призмы.
- От 5 до 15 мороза - форма льдинок становится пластинчатой.
- При ниже 15 градусов - появляются игольчатые формы.
Покрывало из инея появляется на плоских шероховатых поверхностях, поскольку кристаллизация на них происходит быстро. Излюбленными местами для образования покрытия являются сидения скамеек, опавшие листья, тротуары, автомобильные крыши. В доме это замёрзшие окна.
Но кружевным одеянием покрываются деревья, кусты, линии электропередач. Это явление учёные называют изморозью. Оно похоже на иней, но формируется на тонких прутьях при температуре ниже 15 градусов мороза и при повышенной влажности
Клавдия Спиридонова
Детский проект «Что такое иней?» (старшая группа)
Люди, научившиеся наблюдениям и опытам,
приобретают способность сами задавать вопросы и
получать на них фантастические ответы, оказываясь
на более высоком и нравственном уровне в
сравнении с тем, кто такой школы не прошёл.
К. Е. Тимирязив
С самого рождения детей окружают различные явления неживой природы: летним днём они видят солнце и облака; зимним вечером с удивлением рассматривают луну, красивое небо в звездах, чувствуют, как мороз пощипывает щёки. Собирают камни, рисуют на асфальте мелом, играют с песком и водой летом - предметы и явления неживой природы входят в их жизнедеятельность, являются объектами наблюдений и игры.
Это обстоятельство делает возможным систематическое и целенаправленное ознакомление дошкольников с явлениями неживой природы. Ввести ребёнка в мир природы, сформировать реалистические представления о её объектах и явлениях, воспитать способность видеть красоту родной природы, любовь и заботливое отношение к ней - важнейшие задачи которые мы как педагоги ставим перед собой.
На протяжении всего дошкольного детства, наряду с игровой деятельностью, огромное значение в развитии личности ребёнка, в процессах социализации имеет поисково-познавательная деятельность, которая нами понимается не только как процесс усвоения знаний, умений, навыков, а, главным образом, как поиск знаний самостоятельно или под тактичным руководством взрослого, реализуемого в процессе гуманистического взаимодействия, сотрудничества, сотворчества.
Не секрет, что дети дошкольного возраста по природе своей исследователи. Неутомимая жажда новых впечатлений, любознательность, постоянное стремление экспериментировать, самостоятельно искать новые сведения о мире традиционно рассматриваются как важнейшие черты детского поведения. Исследовательская, поисковая активность - естественное состояние ребёнка, он настроен на познание мира, он хочет его исследовать. Именно исследовательское поведение необходимо для того, чтобы психическое развитие ребёнка изначально разворачивалась как процесс саморазвития.
Особое значение для развития личности дошкольника имеет усвоение им представлений о взаимосвязи природы и человека. Овладение способами практического взаимодействия с окружающей средой обеспечивает становление мировидения ребёнка, его личностный рост. Существенную роль в этом направлении играет поисково-познавательная деятельность дошкольников, протекающая в форме экспериментальных действий. В их процессе дети преобразуют объекты с целью выявить их скрытые существенные связи с явлениями природы.
Таким образом, поисково-познавательная деятельность будет способствовать развитию у детей умения анализировать проблему, осуществлять поиск её решения. Делать выводы и аргументировать их, уметь сравнивать и обобщить собственные наблюдения, видеть и понимать красоту окружающего мира и неживой природы как её составляющей.
Участники проекта: дети старшей группы, родители, педагоги.
Проблема.
Утром я спросила детей, что необычного они увидели по дороге в детский сад. Миша Сизов и Соня сказали, что им встретились сказочные деревья. «Почему они сказочные?» - спросила я. Дети ответили, потому что они красивые и все покрыты инеем.
Нет – ответила я – это изморозь.
Что же такое иней? Как он образуется?- задумались дети. Для ответа на этот вопрос была проведена исследовательская работа.
Цель проекта.
Формировать у детей познавательный интерес к природе средствами эксперимента, активизировать деятельность родителей в этом направлении.
Задачи проекта.
Выявить механизм образования инея. Выяснить как называется иней покрывающий деревья;
Формировать у детей основы естественно- научных и экологических понятий;
Развивать поисково- познавательную деятельность детей;
Побуждать детей формулировать имеющиеся у них идеи и представления, предполагаемые догадки, гипотезы.
Подготовительный этап.
Подобрать методическую, детскую литературу по теме проекта;
Разработать примерную тематику опытов с водой, льдом, снегом в холодный период года;
Подготовить необходимое оборудование для уголка экспериментирования;
Разработать памятку для родителей о проведении вместе с детьми опытов со снегом, льдом, водой;
Ожидаемый результат:
Система знаний о неживой природе;
Умение наблюдать, обследовать, сравнивать, обобщать, делать выводы;
Ответственное отношение к окружающей среде;
Проявление у детей инициативы, самостоятельности, эмоционально – положительного отношения к поисково – познавательной деятельности.
Провести с детьми эксперименты с водой обсудить наблюдаемые явления. Результаты экспериментов сфотографировать или оформить в виде детских рисунков, рассказов.
Использовать литературные произведения. На тему: «Где рождается снег», «Как образуется иней»
Организовать игры - забавы со снегом; участие детей в создании построек из снега.
Привлечь родителей к проведению опытов с водой.
Реализация проекта:
I.Детское экспериментирование:
1. Когда на улице стояла холодная погода 24 градуса, распылили теплую воду на стену дома. Стена моментально покрылась инеем.
2. В морозные дни, оставили открытой форточку, через час стена дома вокруг неё покрылась инеем.
3. В морозный день выйдя на улицу, завязали рот шарфом, через несколько минут он покрылся инеем.
4. После подвижной игры на улице наши шапки, мех на капюшоне покрылись инеем, а у некоторых и ресницы.
5. Вынесли на прогулку термос, подержали тарелку над паром и дали ей остыть. На тарелке образовался иней.
2. Чтение, заучивание наизусть:
Морозушко – мороз,
Не тяни домой за нос.
Не студи, не балуй,
Иди окна разрисуй.
Иней – к сырому лету, сухая погода – к жаркому лету.
Кто поляны белит белым,
И на стенах пишет мелом,
Шьет пуховые перины,
Разукрасил все витрины?
Не колючий, светло – синей по кустам развешан…
Если зимою частые туманы и много инея – будет хороший урожай.
Невидимкою зимою
Он является ко мне,
И рисует, как художник,
Он узоры на стекле
Без рук рисует
Без зубов кусает.
Зима (приговорка)
Зима, где была?
В мешке стужу несла, на землю холод трясла.
У реки гостила, во всю реку мост мостила;
У избы побывала, окна все разрисовала;
По полям – лесам ходила, белой шубой все накрыла;
Дороги снегом замела и сугробы нагребла.
III.Деятельность детей.
- «Сказочные узоры на окнах»- рисование.
- «Изморозь»- аппликация.
- «Мы провели опыт»- составление рассказов о
проведённых экспериментах.
- «Путешествие капельки» - сочинение сказочных историй
- «Снег, иней, изморозь»- конкурс загадок, поговорок, потешек.
Составление описательных рассказов по пейзажной картине Шишкина «Иней»
IV. Участие родителей в реализации проекта:
Проведение вместе с детьми экспериментов со снегом, льдом, водой в домашних условиях и распространение своего опыта среди родителей.
Участие в презентации проекта (предоставление фотографий, рассказов о проведённых дома экспериментов, изготовление цветных льдинок).
Презентация проекта.
Оформление фотовыставки «Приключения капельки».
План работы:
1. Беседа - «Что такое снег».
Рассматривание снежинок под лупой.
2. Сооружение на участке своей группы построек из снега и льда.
3. Беседа - «Что такое иней»
Эксперимент – «Как пар превращается в иней» (с термосом) №5.
4. Аппликация – «Изморозь на деревьях»
Эксперимент на прогулке №4.
5. Проведение вместе с детьми экспериментов по нахождению инея в домашних условиях.
6. Проведение подвижных игр на прогулке.
Эксперимент – «Что такое образовалось на шарфе, шапке…»
7. Заучивание загадок, пословиц, поговорок, чистоговорок по теме проекта.
8. Аппликация – «Узор на снегу»
Эксперимент – «как образуется иней на стене".
9. Рисование – «Сказочные узоры на окнах».
10. Конкурс загадок, поговорок, потешек - «Иней, изморозь».
11.«Мы провели опыт» - составление рассказов о проведённых экспериментах.
12. Составление описательных рассказов по пейзажной картине Шишкина «Иней».
13. Презентация проекта: оформление книжки «Приключение капельки».
В природе существуют такие явления, как роса, дождь, иней, снег. Они происходят в разные сезоны и из года в год повторяются благодаря круговороту воды. роса, снег и дождь, читайте в статье.
Образование росы
Водяной пар, содержащийся в воздухе, охлаждается. Его конденсат осаждается на поверхность земли каплями воды, это и есть роса. Почему образуется роса? Она возникает преимущественно в ночное время суток. Это происходит потому, что в это время охлаждается более интенсивно, так как солнце уже зашло. Его лучи не обогревают землю, и она остывает. Образуется конденсат - капельки воды, которые называются росой.
Как образуется роса? С точки зрения физики это объясняется так. Если температура воздуха разная, то количественный состав молекул воды тоже отличается. Это определение влажности. Когда температура понижается, влаги в воздухе становится меньше. Ее избытки конденсируются на поверхностях, которые холоднее воздуха. Так происходит образование росы.
Как образуется роса? Благоприятным условием для ее образования является ясное без облаков небо и наличие поверхностей, отдающих накопленное за световой день тепло, таких как листья деревьев и трава. Вот почему на них ранним утром человек видит капельки воды.
Образование росы по интенсивности различается. Это зависит от региона. В районах с тропическим климатом роса образуется чаще всего, так как воздух данной местности содержит водяной пар в больших количествах. Как образуется роса? Ее образование происходит тогда, кода воздух имеет положительную температуру. Только при таких условиях водяной пар может конденсироваться и превращаться в капельки воды. Как образуется роса, иней? Если температура воздуха будет отрицательной, пар мгновенно переходит в состояние твердого вещества, образуется очень красивое явление природы, особенно если за ним наблюдать в лесу.
в понимании древних людей?
Об этом удивительном явлении природы в далеком прошлом пели песни, слагали легенды. Древние люди называли дождь слезами, падающими с неба, силой жизни. А с другой стороны, дождь считали небесной карой, которая могла затопить весь мир. Человеку всегда было интересно, как образуется дождь, снег, роса. Самой распространенной и популярной на то время была теория, по которой образование дождя объяснялось божественным происхождением.
Образование дождя в природе
Как образуется роса, выяснили. А вот как дождь, давайте рассмотрим. Выпадение осадков в виде дождя происходит тогда, когда водяной пар поднимается нагретым воздухом вверх, до самых облаков, где температура воздуха отрицательная. Облака образуют тучи. Капли воды выпадают из них на землю. Дождь является составной частью очень важного природного процесса, который называется круговоротом воды.
В природе постоянно происходит испарение воды с разных поверхностей, которыми являются водоемы, растения или почва. В атмосферу попадает пар, который переносится мощными потоками теплого воздуха вверх, к облакам, из которых образуются тучи.
Как образуется роса, дождь? Роса возникает за счет разницы положительных температур. Образование дождя происходит по-другому. В облаках пар превращается в маленькие кристаллики льда. Вес пара за счет них повышается, и кристаллы начинают падать вниз, так как в облаках удерживаться не могут. При падении на их пути встречается снова теплый воздух, благодаря чему кристаллы преобразуются в капли воды и падают на земли, это и есть дождь.
У капелек воды одинаковая форма, но разные размеры. Дождевые капли круглые, диаметр самых маленьких достигает полмиллиметра, самых больших - шесть. Капли меньше самых маленьких по размеру называются моросью, а крупные, ударяясь о землю, разбиваются.
В разных регионах дожди имеют разную интенсивность. На ее степень оказывают влияние температурные факторы, влажность воздуха и то, с какой скоростью перемещаются потоки воздуха. Если климат характеризуется постоянными высокими температурами, прогревание земной поверхности происходит сильней и намного быстрей. За счет этого водяной пар поднимается вверх нагретым воздухом более мощного потока и быстрей по времени. Поэтому дожди в теплом климате интенсивней и чаще.
Что такое иней?
Он представляет собой слой очень тонкого льда, который покрывает земную поверхность, а также все предметы, расположенные на ней. Это происходит при условии, что температура воздуха будет минусовой. К благоприятным условиям появления инея относится ветер слабой мощности и отсутствие на небе облаков в большом количестве.
Образование инея
Этот процесс происходит тогда, когда между температурой воздуха и поверхностями, на которых появляется иней, имеется разница, даже если она совсем незначительная. Водяной пар тут же оседает, кристаллизуется и покрывает все поверхности. Причем вода фазу жидкого состояния пропускает, из газообразного переходит сразу в твердое.
С учетом законов физики образование инея объясняется так. Когда ночи становятся холодные, а температура воздуха опускается ниже точки замерзания воды, то вода кристаллизуется, то есть из нее получается лед. Так образуется иней.
Как образуется роса, иней, дождь? Обязательным условием для появления росы и дождя является наличие положительных температур воздуха, а для инея - отрицательных. Образование инея происходит на любых поверхностях, но на предметах с шероховатой поверхностью и низкой на земле, деревьях, быстрее.
Этому процессу способствует слабый ветер, так как из-за перемещения воздуха приток жидкости увеличивается. Важно, чтобы не было сильного ветра, иначе воздух будет перемещаться слишком быстро, а это создает помехи в процессе образования инея, то есть процесс кристаллизации не успевает завершиться.
Кристаллики инея имеют разную форму, по которой определяют температуру окружающей среды, конечно, в общих чертах. Если кристаллы имеют форму игл с тупыми концами, значит, на улице сильный мороз. Кристаллы в виде призм с шестью углами оповещают, что сильного мороза нет. Если кристаллы инея появились при средней температуре зимнего дня, то их форма напоминает пластинки.
Что такое инеевые цветы?
Это форма инея, которая получила название из-за узоров, которые создает иней при оседании на поверхности. Узоры имеют форму листьев и цветов. Это происходит тогда, когда период с положительными температурами продолжается долгое время - осенью и характеризуется теплой почвой и резкими похолоданиями. Узоры вероятнее увидеть на почве, свободной от растительности и мусора. Значительно реже они появляются на поверхностях других предметов или объектов, например на льду озера. Это связано с температурой воды, которая в водоеме выше.
В воздухе жилого помещения имеются молекулы воды. В морозный период любые окна гораздо холоднее стен. Теплый воздух отдает свою влагу холодному окну, которая капельками воды оседает на его поверхность и остается там. В капельки воды кристаллизуются. На окне образуются разнообразные узоры, красота которых зависит от многих факторов, и прежде всего от структуры кристаллов. Также имеют значение направления воздушных потоков, царапины на поверхности стекла и мелкие частички пыли.
Интересный факт: никогда образование инея не происходит на ветках древесных и травянистых растений, а также на проводах. То, что осаждается на них, носит другое название.
Образование изморози
Она распространяется там, где не образуется иней, то есть на ветках деревьев, кустарников, на проводах и других тонких предметах, которые обладают способностью ветвиться. Ученые считают, что образование изморози является результатом замерзания пара, который содержится в воде.
Изморозь - это кристаллики льда, которые местом своего образования выбрали длинные тонкие предметы, а условиями образования - отрицательные температуры, слабый ветер, туман или густую дымку.
Образование снега
Выпадение снега происходит при температуре воздуха ниже двух градусов тепла, а его таяние - выше нуля градусов. Интересный факт: когда снег тает, в области его выпадения воздух становится холодней, то есть температура понижается. Процесс образования снега отличается простотой. в условиях положительных температур, а снег - отрицательных. В холодный период времени в облаках находятся замерзшие капли воды. Они имеют микроскопические размеры и притягиваются пылевыми частицами. Поскольку температура отрицательная, все это замерзает, происходит образование маленьких кристаллов льда, размеры которых не превышают десятой доли миллиметра. Масса кристаллов увеличивается во время падения за счет того, что конденсация пара не прекращается.
У образовавшихся кристаллов шесть концов. Между ними всегда правильные углы: шестьдесят или сто двадцать градусов. При падении кристаллы увеличиваются в размерах потому, что на их концах происходит образование новых кристалликов.
Снежинки
Это кристаллики льда различных видов, соединенные по несколько штук в структуру шестиугольной формы. У каждой снежинки всегда шесть сторон. Если температура низкая, происходит образование снежинок маленького размера и простой структуры. Если высокая - они формируются из множества кристаллов. Снежинки приобретают форму звезд, и их диаметр может достигать несколько единиц или десятков сантиметров.
Формы снежинок бывают разные, их насчитывается много. Но основными являются только девять. Это звезды, иглы и пластинки, столбики и запонки, пушинки, оледенелые и круповидные снежинки, ежи. Эти группы насчитывают около 50 видов, которые усложняют основную форму. Каждая крохотная снежинка на 95 процентов состоит из воздуха. Вот почему она очень медленно опускается на землю, скорость ее падения составляет 0,9 километра в час.
Вода, пожалуй, один из самых удивительных подарков, которые наша маленькая планета ежедневно дарит всему на ней сущему. Влага, наряду с солнечным светом и воздухом, даёт жизнь, недаром её так часто именуют "живительной". Она удивляет нас своими бесконечными метаморфозами: туман и лёд, дождь и снег, роса, град, изморозь…. А ещё – иней, одно из самых удивительных и красивых состояний влаги.
С научной точки зрения иней – тончайший слой кристаллического льда. При этом эти имеют разную форму: при небольшом морозе - шестигранные призмы, при умеренном – пластинки, при сильном (ниже -15°С), – тупоконечные иглы. Иней появляется на траве, на поверхности земли, крышах зданий и автомобилей, даже на льду и снежном покрове.
Интерес к тому, как образуется иней, был всегда. Физика объясняет это десублимацией водяного пара, который присутствует в воздухе. Вряд ли рядовому гражданину до конца понятен этот термин. Постараемся объяснить проще. Вся окружающая нас материя находится в разных агрегатных состояниях и основные из них: твёрдое, жидкое, газообразное. Правда, есть ещё плазма, жидкие кристаллы, но это всё уже вопросы специфические и спорные, оставим их специалистам-физикам. Нам вполне достаточно трёх.
Так вот, вода может находиться как в газообразном состоянии, - это пар, так и в жидком, и в твёрдом – лёд. Даже ребёнок знает, при каких условиях вода превращается в пар, а при каких - в лёд. Причём, в преобладающем числе случаев эти переходы происходят строго последовательно. Лёд тает, превращаясь в воду, вода испаряется, образуется пар, и в обратном порядке: пар - вода – лёд.
Благодаря этим свойствам воды и поддерживается жизнь на земле, эта циркуляция определяется всем известным понятием "круговорот воды в природе". Однако твёрдое вещество может сразу переходить в газообразное состояние, такое явление называют сублимацией (от латинского sublimo, - возношу). Строго говоря, сублимация – более широкое понятие и применяется даже в психологии. Но пока нас интересует занимательная физика.
Итак, возможен переход: твёрдое – газообразное. Точно так же, при определённых условиях возможен и обратный процесс, - десублимация. В случае с водой, пар сразу переходит в лёд. Это физическое явление и дарит нам иней. Но, как мы уже сказали, это возможно лишь при определённых условиях.
Ледяные кристаллики инея образуются сразу же из водяного пара при быстром его охлаждении ниже 0°С, при том, что температура воздуха всё еще "плюсовая". Когда это возможно? В холодное время года, в тихую ясную ночь, в предутренние часы, когда на поверхности земли уже заморозки, а сам воздух ещё не остыл окончательно, иногда при сопровождении дымки или тумана.
Так что, по сути, иней – аналог росы, причина та же. Наступит утро, и солнышко согреет землю, траву и цветы, - роса исчезнет. А иней? Он так быстро, конечно, не сдаётся, ведь солнце уже не так активно, как летом. Наблюдательный глаз заметит, что не всякие предметы "любит" иней, Действительно, на шероховатой поверхности кристаллизация происходит быстрее, но самое главное – это теплопроводность. Естественно, что иней легче будет образовываться там, где теплопроводность невелика: деревянные скамейки в саду, почва. Иней – примета поздней осени, когда после последних тёплых осенних деньков вдруг резко наступает похолодание.
Порой, проснувшись поутру и увидев в окно белоснежный покров, мы решаем, что выпал первый снежок. И только приглядевшись, начинаем понимать, что пока это "только иней". Слой инея в отличие от изморози или снега, обычно очень тонкий и неровный, часто процесс кристаллизации приводит к образованию так называемых инеевых цветов.
Иней можно наблюдать и в быту. Если ваш холодильник работает на испарителе, то на нём обязательно накапливается иней, который препятствует нормальному теплообмену в камере, и холодильник нуждается в периодическом размораживании. Иней образуется за счет испарения влаги из продуктов, влага также поступает с воздухом при открывании холодильника. Поэтому при частом открывании дверей в таких холодильниках процесс образования инея усиливается.