Зима - идем гулять и познавать. Экспериментальная деятельность «Что быстрее растает — снег или лёд? Что быстрее тает снег или лед

Электронная почта для отправки материалов на конкурс Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Стоимость участия - 290 руб.

Сейчас зима. Когда идет снег, можно рассмотреть, как разнообразны и красивы снежинки. Интересно, что любая снежинка всегда имеет 6 лучей.
Чтобы понять, почему снежинка имеет такую форму, посмотрим, как выглядит молекула воды в виде модели. Она состоит из атома кислорода (красный шарик) и двух атомов водорода (белые шарики). Каждая молекула воды представляет собой треугольник.

Кристаллы льда имеют форму шестигранника, который состоит из таких треугольников.

Этот самый первый кристаллик и есть будущая снежинка. Дальше он растет за счет присоединения новых молекул к кристаллику.

Порядок присоединения новых молекул случайный, но в итоге они выстраиваются в шестигранники, такие же, как и первый кристаллик.

Далее у снежинки начнут расти ответвления. Как именно они будут выглядеть, зависит от температуры, влажности, давления и других факторов. Кристаллики присоединяются друг к другу всегда гранью и никогда углом, поэтому луч снежинки всегда будет шестиугольным.

От луча могут отходить ветки, но они всегда будут расти под углом 60° или 120°.

Так должна выглядеть идеальная снежинка. В реальности огромное скопление «веток», которые прирастают в случайном порядке, делает каждую снежинку уникальной.

Вы не задумывались, почему снег белый?
Белый свет состоит из лучей разного цвета, как радуга – от красного до фиолетового. Когда солнечный свет проходит сквозь снежинку, то он частично теряет лучи красного и желтого цвета, они не отражаются, и только лучи голубого, ярко-синего или голубовато-зеленого цвета становятся видимыми. На девяносто пять процентов снег состоит из воздуха, поэтому проходя между кристаллами, свет отражается от их поверхностей, потом рассеивается в воздухе, расположенном между этими кристаллами, и становится белого цвета.

Но цвет снега может измениться от примесей. Понятно, что в городах снег может почернеть от загрязнений. В горах и Арктике часто встречается снег розового или красного цвета. Этот оттенок придают окрашенные водоросли, живущие между кристаллами снега.

Скорость падения снежинок на землю очень мала - она составляет не более 0,9 км/ч. Это происходит потому, что размер хлопьев снега достаточно большой, а вес очень маленький. И лишь немногие из снежинок способны долететь до земной поверхности, многие из них исчезают - тают еще в воздухе.

Внимательно прочитай текст о снежинках, затем проделай опыты и ответь на вопросы. Все ответы и результаты опытов запиши в специальную таблицу.

Опыт 1. Таяние снега.
Возьми на улице немного свежего рыхлого снега и положи его в стакан. Можно попросить у взрослых специальный мерный стакан для продуктов и жидкостей. У многих он есть на кухне. Если такого стакана нет, то можно взять любой, но надо обязательно отметить уровень снега в стакане.

Когда снег полностью растает, отметь уровень воды. Если ты использовал мерный стакан, то определи, насколько изменился объем воды по сравнению с объемом снега. Почему объем воды меньше, чем снега?

Опыт 2. Какой снег тает быстрее – чистый или грязный.
Возьми две пробы снега – чистый (в парке, в лесу) и грязный – (у дороги и т.д.) если там, где ты живешь, снег чистый (вам так повезло), то можно искусственно сделать грязный снег – посыпать его поверхность измельченным активированным углем. Надо взять одинаковое количество каждого образца и поставить его таять под настольную лампу. Лампа будет изображать весеннее солнце. Установите, какой снег растает быстрее –чистый или грязный, и объясните почему?

Опыт 3. Насколько загрязнен снег там, где ты живешь?
Возьми одинаковое количество чистого и грязного снега, пусть он растает. Оцени на глаз чистоту и прозрачность получившейся воды, а потом профильтруй каждый образец через фильтровальную бумагу. Видна ли грязь на фильтре? Если есть возможность взвесить на точных весах фильтры до фильтрования и после (но только когда они полностью высохнут), то можно узнать, сколько грязи и пыли содержится в определенном объеме снега.

Все знают, что вода может быть в трех состояниях – пар (газообразное вещество), жидкость и лед (твердое вещество).

Все вы видели лед и, наверное, даже грызли сосульки, хотя взрослые это запрещают.

Но у обычного льда есть интересные свойства. Давайте изучим их с помощью простых опытов.

Опыт 4. Превращение воды в лед.
Возьми пластиковый одноразовый стаканчик, налей в него воды до половины, отметь снаружи цветным фломастером уровень воды и поставь замораживаться в холодильник.

Когда вода полностью превратится в лед, достань стаканчик из холодильника и отметь уровень льда. Удивительно, но объем льда больше, чем воды, из которой он получился. Попробуй найти объяснение сам или попроси помочь взрослых.

Опыт 5. Таяние льда с солью.
Налей воду в формочки для печенья или маленькие мисочки и заморозь в холодильнике. Когда образуется лед, достань его из формочек, положи на тарелку широкой частью вниз и сверху посыпь солью. Наблюдай, что происходит. В образующиеся трещинки и углубления можно добавить акварельные краски, и вы увидите фантастические картины.

Опыт 6. Куда надо класть лед, чтобы быстрее охладить жидкость.
Возьми две чашки горячего чая или просто воды. Одну поставь на лед, другую - под лед. Через некоторое время пальцем или на вкус попробуй, в какой чашке вода остывает быстрее. Попробуй ответить, почему так происходит.

Опыт 7. Чистый лед
Сделай немного соленой и сладкой воды. Заморозь кубики из обычной, соленой и сладкой воды. Когда они полностью превратятся в лед, достань их и расколи каждый кубик льда на половинки. Попробуй каждый кубик на вкус. Какие выводы можно сделать из этого опыта?
Исследование. Таяние льда в разных условиях.

Теперь будем наблюдать, как размораживается лед в различных условиях. Надо заморозить одинаковые кусочки льда или небольшой объем воды в четырех пластиковых стаканчиках. Затем приготовить 4 одинаковые мисочки или тарелки и достать лед из каждого стаканчика. Для этого стаканчики можно на короткое время поставить в горячую воду.

Первый кусочек льда положи в сухую миску, второй в миску, наполненную горячей водой, третий в миску с водой комнатной температуры, а в четвертую миску положи лед, предварительно обернув его кусочком меха, ваты или шерстяной ткани, (можно использовать варежку или шерстяной носок. Наблюдай, как тает лед в каждой миске. Обрати внимание, что лед не тонет, а всплывает на поверхность воды.
Запиши время, которое понадобилось для таяния льда в каждом варианте опыта. Попробуй объяснить полученные результаты.
Как ты думаешь, зависит ли скорость замерзания воды от того, была ли эта вода пресной или соленой?

Проверь это сам – заморозь три образца: 1 - обычная вода, 2 - 1 чайная ложка соли на стакан воды, 3 - 2 столовые ложки соли на стакан воды. Все образцы поставь одновременно в холодильник. Постарайся отметить время, за которое замерзнет каждый образец.

Все ответы запиши в специальную таблицу, сделай фотографии опытов со снегом и с таянием льда в разных условиях. Если ты делал исследование, то опиши его результаты и сделай выводы. Не забудь написать отзыв о конкурсе.

Таблица ответов.

Не забудьте написать отзыв и заполнить анкету.

Анкета.
1. Откуда вы узнали о нашем конкурсе?

2. Вы участвуете в конкурсе в первый раз или уже были участником?

3. Почему вы выбрали именно этот конкурс?

4. Какие науки вас больше всего интересуют?

5. Какие конкурсы вы бы хотели видеть в будущем?

6. Собираетесь ли вы приехать летом на турнир – конференцию?

Многих людей интересует вопрос о том, какой снег быстрее тает: чистый или грязный? Кстати, правильных ответов на него существует как минимум три.

Чтобы найти ответ на вопрос о том, какой снег быстрее тает: чистый или грязный, нужно разобраться с тем, что же представляет собой сам предмет обсуждения.

Рассматривая снежинки, каждый может заметить, что они состоят из мелких ледяных иголочек, которые слепляются между собой в некую геометрически правильную конструкцию. Почему так происходит - это уже совсем другой вопрос. Сейчас важно уяснить, что снег по своему химическому составу является водой в твёрдом (замёрзшем) состоянии.

Какова температура плавления льда и снега?

Есть и второй важный фактор, необходимый при поиске ответа на вопрос о том, какой снег быстрее тает: чистый или грязный. Это льда и снега.

Известно, что вода из своего твёрдого состояния в жидкое переходит при 0 градусов по Цельсию. Именно эту точку и взяли для отсчёта при составлении градусной шкалы, которой мы все пользуемся в практической жизни. То есть нет никакого удивительного совпадения в том, что лёд плавится при 0 градусов. Просто учёным было удобно именно эту температуру взять за основную отправную точку. Так же как 100 градусов по Цельсию - не что иное, как (перехода из жидкого в газообразное) той же воды. Иначе говоря, в этот момент происходит образование пара. В общем-то, это и понятно. Ведь вода на Земле - то самое вещество, которое мы можем легко наблюдать во всех трёх состояниях.

Это и пар, идущий из носика чайника, то есть газ. Это и непосредственно вода, то есть жидкость. Это и снег со льдом, то есть твёрдое вещество.

Какой снег быстрее тает: чистый или грязный?

В данном случае важны ещё два фактора. Во-первых, где находится снег - в помещении, изолированном от попадания солнечных лучей, или на открытой местности. Во-вторых, что подразумевать под словом «грязный».

Если считать, что пачкается снег землёй, песком или другими твёрдыми веществами, которые не могут растворяться в воде, то будет один вариант ответа на вопрос о том, какой снег тает быстрее: чистый или грязный. А вот если говорить о смеси снега с растворяемыми веществами, например солями, то ответ будет иной. Происходит это оттого, что соляные растворы имеют более низкую точку замерзания.

То есть снег с примесью соли при 0 градусов начинает плавиться, поскольку в месте соприкосновения происходит смешивание веществ - воды и соли. А соляной раствор может находиться в твёрдом состоянии при температуре несколько ниже, чем 0 градусов.

Теперь всем понятно, для чего лёд на дорогах зимой посыпают солью? Чтобы он подтаял и потерял свою твёрдость и, как следствие, скользкость.

Грязный и чистый снег в комнате

Но допустим, речь идёт не о посыпанном солью снеге, а о том, на который насыпали уголь или землю. Как повлияет этот факт на скорость его плавления?

Если говорить с точки зрения температуры плавления, то никак. Принесённый с улицы в комнату снег чистый и грязный превратится в воду одновременно. Поскольку температура перехода и того и другого из твёрдого состояния в жидкое одна и та же.

Таяние чистого и грязного снега на улице

Но тут возникает вопрос: "Зачем по весне снег, который мешает пешеходам, посыпают песком, землёй? И почему грязный быстрее, чем чистый снег?"

Ответ прост: это происходит по той причине, что белый цвет отталкивает солнечные лучи, а тёмный - притягивает. Следовательно, грязный снег нагревается быстрее, нежели белый, чистый.

Оказывается, и дворникам нужно хотя бы немного быть знакомыми с азами физики и химии, чтобы хорошо выполнять свою работу. Ведь не иначе как грамотный уборщик снега придумал посыпать ледяные дорожки солью и песком, дабы скорее и легче привести свой участок в надлежащий порядок.

Зима - время весёлых прогулок, спорта на свежем воздухе и невероятного количества праздников. А еще зимой очень интересно исследовать и изучать все вокруг себя - деревья меняются, птичи-зверушки ведут себя совсем иначе, насекомые вовсе куда-то подевались, вода перестала течь, а превратилась в снег и лёд. Что интересного может нам подарить простое понижение температуры?

Мыльные пузыри на морозе

Морозец - прекрасное время для мыльных пузырей ! Да, да! Не летняя прогулка с малышами в парке, а именно морозный денёк. Пузыри не будут так лихо и весело разлетаться, как в тёплое время года. В зависимости от того, насколько низкая температура, мыльные пузыри будут замерзать быстро или немного помедленнее. Раскладывайте замерзшие пузырики вдоль дорожки и на ветках деревьев, держите их на варежке и рассматривайте разрастающиеся узоры.

Эффект Мпембы

Про этот эффект мы писали подробнее в . Здесь скажем лишь, что это действительно интересный и увлекательный опыт, доступный абсолютно каждому.

Сколько воды в снеге?

Сегодня мы захватим с собой на прогулку стеклянную баночку и заполним ее снегом практически до краев. Маркером нарисуем линию, где снег в банке заканчивается. А теперь попробуем погадать - когда снег растает, сколько будет свободного места в банке? Вода занимает меньше места, чем снег или больше? Давайте нарисуем второю линию - где мы предполагаем окажется уровень растаявшего снега, то есть воды. А теперь поставим банку в тепло на видное место. ОГО! Воды-то оказывается стало гораздо меньше, чем было снега и меньше, чем мы предполагали!

А почему же так получается? Это можно рассмотреть на примере коробки с кубиками. Если кубики навалены в коробку, то не все поместились, коробку сложно закрыть - объем кубиков очень большой. А если каждый кубик аккуратно сложить в коробку, то все прекрасно поместится, а может быть, даже место останется. Так и снегом - снежинки не так близко прижимаются друг к другу, как в жидком состоянии. Поэтому объем снега гораздо больше, чем объем воды. А количество одинаковое.

Какой снег растает быстрее - рыхлый и пушистый или плотный снежок?

Пока не проверим опытным путём у нас будут только предположения. А это не серьёзно.

Итак, берем снег и несём его домой. Дома кладем в две ёмкости - в одну снег насыпаем, как есть - пышно и воздушно, а в другую кладем плотный снежок (помнём его ручками). Начинаем наблюдать.

Рыхлый снег растаял гораздо быстрее, чем снежок. Почему же так получилось? Дело в том, что в рыхлый снег тёплый комнатный воздух проникает со всех стороны - снаружи и изнутри, соответственно таять такой снег будет одновременно со всех сторон. А снежок тает только снаружи. Поэтому процесс его превращения в воду будет более продолжительным.

Почему искрится снег?

Что такое снег? Это множество маленьких ледяных кристаллов, снежинок, которые собрались вместе. Каждая снежинка имеет форму плоского шестиугольника. И так как снежинка - это кристаллик, то она способна отражать. Так вот искрящийся снег в ясную погоду - это ни что иное, как множество солнечных зайчиков, отраженные солнечные лучики, зайчики. Поэкспериментируем с зеркальцем? Попробуйте вручить малышу карманное зеркало , пускай попробует запустить солнечного зайчика. А если направить отраженный лучик в другое зеркало - что получится?

Снежинки - невероятные, сказочные, воздушные создания. Нет ни одной, которая повторяла бы узор другой. Это научный факт. Очень много причин влияют на рост кристаллика льда, и вероятность повторения точно таких же условий ничтожна. В основе же всех форм лежит одна-единственная фигура - правильный шестиугольник. Таковы свойства молекул воды, что друг к дружке они могут «прилепляться» только под углом 60 или 120 градусов.

Несмотря на бесчисленное количество форм снежинок, их можно разделить на основные группы. В 1951 году Международная комиссия по снегу и льду приняла классификацию твёрдых осадков. По ней существует семь основных видов кристаллов: пластинки, звёздчатые кристаллы, столбцы (или колонны), иглы, пространственные дендриты, столбцы с наконечником и неправильные формы. К ним добавлены еще три вида обледеневших осадков: мелкая снежная крупка, ледяная крупка и град.

Чтобы рассмотреть снежинки на улице нам пригодится простая лупа . Положите лупу в рюкзачок и всегда прихватывайте с собой на прогулки. Всегда найдется, что в нее рассмотреть - сегодня снежинки, завтра почки на деревьях, после завтра червячки или тычинки у первоцветов.

И действительно, берёшь в руки льдину - не поднять! Какая она тяжеленная. А в воде не тонет. Вот загадка. Дошкольники не всегда соотносят то, что видят во время прогулки с законами физими (оно и понятно, они же еще слишком малы). Поэтому ответить на вопрос: что тяжелее - вода или лед, зная при этом что лед всегда сверху воды, им сложно. Устроим наглядный эксперимент.

Нам понадобятся:

Формочка для замораживания (подойдет пустой чистый стаканчик из-под творожка или йогурта)

Вода простая из крана

Палочка для флагштока (шпажка, зубочистка, карандашик, веточка)

Флажок для кораблика (изготавливаем из цветной бумаги или тряпочки - на ваше усмотрение).

Процесс изготовления:

На дно формочки для замораживания крепим пластилин, в него втыкаем флажок - так он будет держаться и не заваливаться на бок. Заливаем водой и отправляем в морозилку или на балкон (если у вас хорошая минусовая температура).

После полного застывания воды, достаем наши изделия. Надо немного подержать их в тепле, чтобы ледяная лодочка немного подтаяла и легко вынулась из формочки. А теперь приступаем к эксперименту: наполняем тазик или раковину водой и отправляем лодочки в плавание. Ну? Что легче - вода или лед? Если лед плавает и не тонет, то он легче воды.

Почему же так происходит. Основных причин для этого две - при заморозке во льду образуются пузырьки воздуха, которые поддерживают лед на поверхности. Но основным фактором является тот факт, что молекулы воды при замерзании меняют свой порядок. Из-за у льда получается плотность меньше, чем у воды, которая не замерзла.

На этом же опыте можно посмотреть как устроены айсберги, и какая его часть скрывается под водой? Измерим нашу лодочку - от дня до палубы. А сколько от корпуса лодочки видно во время погружения в воду? Какая часть осталась под водой? То же самое происходит и с айсбергом. Поэтому примерно 90 процентов объема айсберга находится под водой.

HsMjstyMstdn

Что будет таять быстрее на тротуаре, равных объемов снега или льда?

Идя назад из класса, я заметил, что сложенный снег по сторонам улицы все еще не растаял через неделю, несмотря на то, что он был солнечным и в целом теплым (15 ° C − 18 ° C) " role="presentation" style="position: relative;">( 15 ° С (15 ° C − 18 ° C) " role="presentation" style="position: relative;"> (15 ° C − 18 ° C) " role="presentation" style="position: relative;">- 18 ° С (15 ° C − 18 ° C) " role="presentation" style="position: relative;"> (15 ° C − 18 ° C) " role="presentation" style="position: relative;">) (15 ° C − 18 ° C) " role="presentation" style="position: relative;"> (15 ° C − 18 ° C) " role="presentation" style="position: relative;">( (15 ° C − 18 ° C) " role="presentation" style="position: relative;">15 (15 ° C − 18 ° C) " role="presentation" style="position: relative;">° (15 ° C − 18 ° C) " role="presentation" style="position: relative;">С (15 ° C − 18 ° C) " role="presentation" style="position: relative;">- (15 ° C − 18 ° C) " role="presentation" style="position: relative;">18 (15 ° C − 18 ° C) " role="presentation" style="position: relative;">° (15 ° C − 18 ° C) " role="presentation" style="position: relative;">С (15 ° C − 18 ° C) " role="presentation" style="position: relative;">) , «Если бы этот снег был льдом, он наверняка уже растаял бы», - подумал я. Я не мог понять, что будет таять быстрее на тротуаре; сложенный снег, который был несколько затронут, или тот же самый объем, заполненный твердым льдом при той же температуре.

Мой мыслительный процесс состоял в том, что снег имел воздушные карманы, выступающие в качестве очень хороших изоляторов, которые замедляли бы теплопередачу, даже если твердый лед имеет «больший резервуар» для тепла и нуждается в большем количестве его для полного таяния. Лед - это гораздо более прочная структура, обеспечивающая гораздо лучшую теплопроводность (благодаря микроскопическим вибрациям), и он больше контактирует с землей. Снег также более блестящий, чем лед, отражая больше солнечного света. Я знаю, что есть несколько типов снега, и этот - упакованный порошок, с коркой, которая может поддержать кого-то, идущего по нему, но крошится, если его топать. Внутренние части рыхлые, а края грубые, хрустящие и влажные. То, насколько грязен снег, также играет роль (поскольку грязь обладает гораздо меньшей теплоемкостью, чем лед, и лучше поглощает излучение).

Это крупный план снега.

Заменяет ли этот объем твердый лед при той же температуре дольше, чем снег? Моя интуиция говорит, что снег будет длиться дольше, но я не знаю, какой фактор доминирует.

ТФБ

Ответ в том, что это сложно по причинам, которые вы определили: люди, которые изучают климат (из которых я один) тратят много времени, пытаясь понять это, и это зависит от многих факторов, таких как альбедо, будь то он грязный («копоть на снегу» - это искусство), насколько он упакован, частично ли он расплавлен и повторно заморожен и т. д. Я думаю, что нет единого ответа на этот вопрос, я думаю. Это хороший вопрос.

HsMjstyMstdn

Спасибо. Существует ли «идеальная» комбинация факторов (упаковка, количество воздуха, количество сажи и т. Д.), Которые позволили бы снегу таять значительно медленнее, чем твердый лед?

Джошуа

Через неделю после снегопада оставленные на обочине дороги вещи более точно описываются как лед, а не снег. Он расплавляется / замораживается несколько раз с вероятностью цикла день / ночь.

HsMjstyMstdn

Он определенно ближе к пористому льду, чем к снегу, но я бы не сказал, что это больше лед, чем снег. В конце концов, не является ли основное различие между снегом и льдом кристаллической, аэрированной структурой по сравнению с твердыми листами и блоками?

ТФБ

@HsMjstyMstdn Я не знаю, я боюсь. Как сказал Джошуа, переход между льдом и упакованным снегом на практике не совсем четко определен: ледники и ледяные щиты обычно рассматриваются как лед, но на самом деле это, конечно, упакованный снег.

Ответы

Floris

Плотность снега намного ниже плотности льда - поэтому общая теплота плавления, необходимая для таяния объема снега, значительно ниже. Это будет означать, что снег тает быстрее, чем лед.

Воздух в снегу действительно снижает теплопроводность, но это просто означает, что небольшое тепло от воздуха может растопить внешний слой снега, не беспокоясь о влиянии снега "глубже внутри".

По моему опыту, существенным фактором таяния снега является наличие грязи - маленьких темных частиц, которые поглощают энергию солнечного света. «Чистый» снег отражает большую часть солнечной энергии, в то время как чистый (твердый) лед поглощает большую его часть. Это фактор, который имеет большее значение для снега в присутствии солнечного света - он не влияет на снег в тени, где играет роль только тепло от воздуха - и это то, о чем, я полагаю, вы спрашивали.

HsMjstyMstdn

Но разве тепло не попадает на снег медленнее?

Сэм Спейд

Этот ответ не отвечает на вопрос.

HsMjstyMstdn

Спасибо за обновление. Я вижу вашу точку зрения в воздушных карманах (хотя и отличных изоляторах), которые не способствуют тому, чтобы «резервуар» накапливал тепло, но если чистый снег «выигрывает» лучевую битву от солнца, не лед ли «проигрывает» битву за проводимость от земля, потому что снег касается только меньшей поверхности и изолирует себя от земли через воздушные карманы? И разве битва с земли не важнее воздуха или солнечного света?

Floris

Я не думаю, что проводимость от земли является основной причиной таяния - по моему опыту, лед прочно «прилип» к земле, а это означает, что недостаточно тепла, поднимающегося с земли, чтобы растопить снег. Иран я неправильно понял вашу точку зрения?

Эмилио Пизанти

Уплотненный снег, такой как показанный в OP, может быть намного плотнее, чем свежевыпавший порошок, и совсем не очевидно, что он значительно менее плотный, чем лед.

Эрни

Общая энергия, поглощаемая льдом и снегом, не истощит энергию Солнца и не замедлит его доставку. Скорость теплопередачи через поверхность и через лед и снег является проблемой.

Факторы, которые необходимо учитывать:

(1) Данный объем льда содержит большее количество молекул воды, чем тот же объем снега. Суммируйте всю энергию, необходимую для доведения каждой молекулы до точки плавления, и вы найдете большую общую энергию, необходимую для таяния льда, чем снега, как сказал Флорис в своем ответе. НО, поскольку энергия Солнца, падающая на поверхность, одинакова как для льда, так и для снега, и не будет исчерпана (для практических целей), независимо от общего поглощенного количества, скорость передачи энергии в лед и снег и через них становится важной фактор. Чтобы лед таял быстрее снега, в лед необходимо передавать больше энергии в единицу времени.

(2) Поверхность будет в тройной точке воды . Некоторая вода растает, а другая испарится. Вода, которая испаряется, использует энергию, которая иначе была бы доступна для проводимости через лед и снег. Но ни сублимация, ни испарение не уменьшат энергию в единицу времени, доставляемую Солнцем на поверхность. Поскольку энергия, доставляемая за единицу времени, не будет уменьшаться, теплота испарения и скрытая теплота сублимации не должны влиять на скорость теплопередачи в лед и снег. Но скорость испарения будет больше на единицу объема снега, чем льда, так как будет больше поверхности на моль.

(3) Снег имеет большую площадь поверхности на моль, чем лед. Но лед имеет большее количество родинок на единицу объема. Доступная энергия в единицу времени одинакова для обоих, поэтому площадь поверхности на моль кажется мне важным фактором.

(4) Конвекция воздуха через снег, вероятно, незначительна, поскольку снег является изолятором. Излучающая энергия, доставляемая на поверхность и через нее, и конвекция воды через поверхностные воды, просачивающиеся внутрь, могут быть доминирующими методами передачи тепла в лед и снег. Поскольку снег более пористый, я ожидаю, что конвекция через просачивание воды будет более быстрой в снегу, чем во льду.

(5) голого льда - 0,5, а альбедо льда со снегом - 0,9. Поскольку альбедо льда меньше снега, поверхность снега отражает больше энергии, чем лед. Больше энергии излучения за единицу времени проникает на поверхность голого льда, чем снег.

В пользу таяния снега быстрее: а) Большая площадь поверхности на моль для испарения, б) Большая пористость на моль для просачивания воды для передачи тепла внутрь снега.

В пользу таяния льда быстрее: а) Лучистая энергия может проникать сквозь прозрачную поверхность льда прямо внутрь.

Я предполагаю, что лед будет таять быстрее в солнечный день, в то время как снег будет таять быстрее в облачный день, если (а) температура окружающего воздуха и грунта одинакова в оба дня, (б)

Джек Эйдли

«Для практических целей неограниченное количество энергии в единицу времени (тепло от Солнца) доступно для передачи как на снег, так и на лед» - просто неверно и абсурдно.

HsMjstyMstdn

Я думаю, что он имел в виду неограниченную подачу постоянной, излучающей тепловой энергии от солнца.

Эрни

@JackAidley: Общая энергия, поглощаемая льдом и снегом, не истощит энергию Солнца и не замедлит его доставку. Скорость теплопередачи через поверхность и через лед и снег является проблемой. Чтобы лед таял быстрее снега, в лед необходимо передавать больше энергии в единицу времени. Я отредактировал ответ. Пожалуйста, дайте мне знать, если это не имеет смысла или неправильно. Спасибо за ваш комментарий.

гуанако

Как физик-экспериментатор, конечно, мое первое предложение - найти морозильник с морозом, прикрепленным к стенам, и проверить его, вычистив, но кроме этого:

Главное, о чем я могу думать, это то, что, когда поверхностный снег тает, он может капать и передавать тепло дальше вниз. Вот почему вы увидите тающий снег, похожий на башни сосулек - на снегу дует что-то темное, оно поглощает солнечный свет и нагревается, растапливая вокруг него немного снега, который затем стекает вниз и растапливает снег под ним. кусок темного материала выпадает и процесс продолжается. Это невозможно во льду, тем более что кусок материала в конечном итоге окажется в луже воды, которая также защитит его ото льда. Я думаю, что этот процесс, в сочетании с гораздо меньшей массой, заставит снег таять намного быстрее.

HsMjstyMstdn

Интересные моменты, хотя я думаю, что кусок льда соскользнет со льда, если мы примем форму льда примерно на половине цилиндра на его стороне.

BetterBuildings

Ты когда-нибудь делал снеговика? Довольно просто подобрать этот снежный ком для верхней части тела, не так ли? Можете себе представить, насколько тяжелым будет твердый ледяной шар такого же размера?

Таким образом, тот же объем, но гораздо больше твердой воды. При прочих равных условиях гораздо больше тепловой энергии требуется для таяния ледяного шара по сравнению со снежным шаром. Следовательно, снег будет таять быстрее. Но все вещи не равны, если снег выглядит иначе, чем лед, он намного белее, поэтому, если солнечный свет (излучение) сильно тает, тогда чистый снег будет поглощать меньше тепла на площадь поверхности, чем чистый лед. Также у нас есть проводимость от земли, слой льда действительно хорошо соприкасается с землей, снега меньше. Можем ли мы решить это? Может быть, но это будет сложно, нужно учитывать источник тепла, тип тепла (проводимость, излучение), отражательную способность поверхности и так далее.

Мои деньги на снегу идут быстрее всего в том же объеме.

ОРГ

Этот ответ на самом деле имеет точно такое же содержание, как и вопрос.

Исследовательская работа «Снег и лёд».

Выполнила ученица 1-в класса
Сараева Анна

Учитель Сараева Т. П.

План исследовательской работы.
I. Введение.
II. Физические свойства снега и льда.
III. Значение снега и льда в жизни природы и человека.
IV. Заключение.
V. Литература.
VI. Приложение.

I. Введение.
Издавна людей интересовали явления окружающего мира. Почему идет дождь? Почему светит солнце? Почему день сменяет ночь? Откуда берется снег? Эти вопросы стали волновать и меня. С приходом зимы температура понизилась. Это привело к изменению атмосферных осадков. Давайте посмотрим вокруг. Снег на деревьях, полях, крышах домов. Вода в водоёмах замерзла. Лёд сковал реки, озера, пруды. Снег и лёд - наиболее яркие признаки зимы. Меня заинтересовал вопрос, какими же свойствами обладают снег и лед?
Прочитав сказку о снежинке и льдинке, решила провести своё исследование. Давайте послушаем сказку.
Жили- были две сестрички- капельки. Однажды нагрянул страшный мороз. Одна капелька съёжилась и превратилась в льдинку. Вторая капелька расчесывала косу, да так и застыла, превратившись в красивую снежинку. И очень заважничала. Стала собой любоваться. Снежинка не захотела признавать в льдинке родную сестричку. Она говорила: «Я вся из серебра и солнца - красавица, а ты из мутной воды – замарашка».
И решила я помирить снежинку и льдинку, а заодно выяснить, чем они похожи и чем отличаются. Всё вышеизложенное определило выбор моей темы: «Снег и лёд. Общее и различное», и формулировку проблемы: похожи ли снег и лёд и какие физические свойства доказывают это.
Объект исследования: снег и лёд.
Предмет исследования: физические свойства.
В соответствии с проблемой, предметом и целью исследования были поставлены следующие задачи:
1.Познакомиться с физическими свойствами снега и льда.
2. Выявить сходство и различие.
3. Изучить литературу, которая рассказывает о пользе снега и льда.
Гипотеза.
Можно предположить, что родство снега и льда определено их общими физическими свойствами.

Методы исследования:
- изучение природоведческой литературы по данной теме;
- прямые и косвенные наблюдения;
- проведение опытов;
- анализ полученных результатов путем сравнения.
Исследование проходило в несколько этапов:
1 этап-(декабрь) – экскурсии в зимний парк.
2 этап-(январь) – проведение опытов
3 этап-(февраль)- изучение литературы, анализ и обобщение опытно- экспериментальной работы, оформление документации.

II. Физический свойства снега и льда.
Проведем несколько опытов.
Опыт № 1. Возьмём лист белой бумаги, поднесём к нему снег. Цвет одинаковый.

Опыт № 2. Возьмём кусочек льда и листы цветной бумаги. Поместим листы за лёд. Меняем бумагу. Меняется цвет льда.
Вывод: снег белый, а лёд бесцветный.
Почему? Оказывается, снег не может пропустить через себя весь солнечный луч и отражает чистейший цвет белого солнечного луча. А лёд пропускает солнечный луч и остается бесцветным.
Опыт № 3. Возьмем рисунок петушка, поместим его за ком снега - ничего не видно. Возьмем пластинку льда и поместим за неё того же петушка. Видите, как хорошо просматривается цвет и форма.
Вывод: Снег не прозрачный, а лёд прозрачный.
Опыт № 4.
После обильного снегопада пройдемся по снегу. На нем мы увидим следы.
Пройдемся по ледяной дорожке - следов нет. Возьмем кусочек льда и ударим по нему. Лед раскололся.
Вывод: снег рыхлый, а лед плотный, но хрупкий.
Рассмотрим одинаковые свойства снега и льда.
Опыт № 5. Возьмём снег и кусочек льда, принесем домой, поместим их в стаканы. Через некоторое время в стаканах появилась вода.
Вывод: снег и лёд под действием тепла превратились в воду.
Причем снег растаял быстрее, чем лёд.

Опыт № 6. Бросим снег и лёд в емкости с водой. Мы видим, что снег и лёд не тонут.
Вывод: снег и лёд легче воды.
Поэтому лед образуется только на поверхности водоемов.
III.Значение снега и льда в жизни природы и человека.
Наблюдение № 1. Раскопаем снег лопаткой. Мы видим маленькие ростки травы. Это озимые сорта пшеницы. В снегу зимуют и прячутся от холода многие животные: мышь, медведь, бурундук, ёж, тетерев, глухарь, рябчик,
Что делают рыбаки на реке зимой? Ловят рыбу. Почему все живое не замерзает подо льдом? Оказывается, подо льдом плюсовая температура. Снег нужен растениям, корням, семенам, он не греет, но, как и лёд, сохраняет тепло.
Вывод: снег и лёд сохраняют тепло, а, значит, имеют огромное значение для жизни растений и животных.
Различные свойства.
Снег - белый, непрозрачный, быстро тает, мягкий, рыхлый.
Лёд - бесцветный, прозрачный, медленно тает, твердый, хрупкий.
Общие свойства.
- Легче воды.
- Состоят из воды.
- Сохраняют тепло.
Снег и лёд – это зимние развлечения для ребят.
Наблюдение №2. Игра в снежки, строительство снежных городков, крепостей, катание на лыжах, санках, коньках - зимние развлечения людей. На Руси катались на ледянках. Готовились ледяные круги, в них вырубали место для сиденья. Туда клали солому, сено. В передней части ледянки делали отверстие для веревочки. Снизу ледянку тщательно выравнивали. На таких ледянках и катались наши прабабушки и прадедушки. Изо льда мастера делают настоящие произведения искусства: ледяные кареты, дворцы, замки.
Вывод: снег и лёд имеют огромное значение в жизни человека.
IY. Заключение.
В результате проведенных опытов и наблюдений, мы подтвердили первоначальную гипотезу, согласно которой снег и лед – это замерзшая вода и их родство доказано физическими свойствами. Снег и лёд имеют огромное значение в жизни живой природы и человека. Снег нужен для защиты посевов от холода. Под снегом почти не бывает больше двух градусов мороза. Весной снег растает и напоит землю влагой. В суровые морозные зимы в снег прячутся многие птицы: тетерева, рябчики, куропатки, глухари. Прячутся мыши под снегом. Залегают в спячку медведь и барсук. В снегу укрывается в непогоду заяц. На дне глубоких водоемов в зимнее время температура не ниже 4 градусов. Ледяная крыша надёжно защищает от стужи. Снег и лёд – это развлечения для малышей и взрослых. А вам интересно, чем же закончилась сказка о льдинке и снежинке? Тогда, слушайте. Прилетел ветер. Увидел, что льдинка горько плачет, пожалел её. Дунул теплым ветром. Растаяла снежинка, превратилась в маленькую капельку. И льдинка, растаяв, стала капелькой. Посмотрела снежинка на бывшую льдинку и узнала свою сестричку. «Я тебе все прощаю - говорит льдинка – думаю, что ты никогда - никогда не будешь хвастать своей красотой и унижать другого». Обе капельки, влились в ручеёк и о чем- то весело и долго- долго говорили. Их говорок, наверное, и вы слышали, ребята, ведь к нам пришла весна.

Литература.
1. Детская энциклопедия. «Я познаю мир». – М.: ООО «Издательство АСТ», 2001.-557 с.: В. А. Маркин.
2. Большая энциклопедия школьника. «Планета Земля». «Издательство Росмэн- Пресс», 2001.- 657 с.: А. Ю Бирюкова.
3.Учебник «Природоведение» 2 класс Москва «Просвещение» 1990.- 128 с..