Олимпиадная работа
Фамилия и имя ученика: | Клименко Ольга |
Класс: | |
Образовательное учреждение (кратко): | ФГОУ СПО «Новокузнецкий строительный техникум» |
ФИО учителя: | |
Предмет: | физика |
Тема эссе: | Приключения Крылатки |
Текст эссе:
Когда-то, давным-давно, летучая мышь по имени Крылатка жила в лесу около дома старого лесника. Каждое утро, едва появлялось солнце, она вылетала из своего гнезда, распевала песни и садилась на дерево. Под этим деревом был бурлящий ручей, Крылатка сидела у самой поверхности воды, наслаждаясь шумом дождя. Капли падали в воду с таким необычным красивым звучанием. От них разбегались круги, за которыми Крылатка следила, постепенно погружаясь в дремоту. Она и не заметила, как дождь прекратился и пошел снег. Покачиваясь на ветке, Крылатка спала, но вдруг громкий смех разбудил ее. Сначала она не могла разобрать, что это, но через несколько секунд звук повторился. И тут мышка поняла, что это смеются снежинки. Что же тут смешного, удивилась она…
- Почему вы смеетесь?! Вы мне мешаете!
- Ну как же нам не смеяться? - ответила снежинка - мы ведь таем и превращаемся в капельки воды.
- И что с того?
- Посмотри на меня внимательно, снежинки состоят из мелких кристалликов льда, а между ними воздушные пузырьки. Когда мы падаем на воду, вода всасывается внутрь. Пузырьки воздуха или выходят наружу, или их задерживает вода, которая поднимается. При этом каждый пузырек колеблется. Вот тебе и звуковые волны частотой 200кГц. Вот ты нас и слышишь, а больше почти никто. Это же ультразвук.
- Засмеялась снежинка и растаяла.
- Так грустно, ведь теперь ее больше нет…
- Хи-хи, да я есть! – просто теперь я капелька воды и мне пора отправляться к своим сестричкам!
Снежинка спустилась в ручей и слилась с множеством других капелек.
Прошла неделя, и мышка почти забыла, веселых снежинок, она все также садилась на ту же ветку и наблюдала за бурлящим ручьем. Наступили холода, и Крылатке стало неуютно и холодно на улице, она залетела в дом старого лесника и поселилась на время холодов там. В этом доме царило множество приятных запахов. У Крылатки было необыкновенное очарование, она пристально наблюдала, как старый лесник суетится на кухне. Он взял немного воды из того самого ручья и поставил на раскаленную печь. Вода закипала и начинался процесс интенсивного парообразования, который происходит как со свободной поверхности жидкости, так и внутри неё. При этом в объёме жидкости возникают границы разделения фаз, то есть на стенках образуются пузырьки, которые содержат воздух и насыщенный пар. Кипение, как и испарение, является одним из способов парообразования. В отличие от испарения, кипение может происходить лишь при определённой температуре и давлении. Температура, при которой происходит кипение жидкости, находящейся под постоянным давлением, называется температурой кипения.
Крылатка долго наблюдала, за жидкостью находящейся в кастрюле, как вдруг увидела своих старых знакомых.
- Эй, снежинка! А что вы делаете?
- Мы образуемся в виде периодически зарождающихся и растущих пузырей, это называется пузырьковым кипением. При медленном пузырьковом кипении в жидкости появляются пузырьки, наполненные паром. За счёт интенсивного испарения жидкости внутрь пузырьков, мы растем и всплываем, и пар высвобождается в паровую фазу над жидкостью. При этом в пристеночном слое жидкость находится в слегка перегретом состоянии, т. е. её температура превышает номинальную температуру кипения. В обычных условиях эта разница невелика (порядка одного градуса).
Возможность перегрева жидкости объясняется тем, что для создания первичного пузырька минимального размера, который уже дальше может расти сам по себе, требуется затратить некоторую энергию, определяемую поверхностным натяжением жидкости. Пока это не достигнуто, мельчайшие пузырьки будут возникать и снова схлопываться под действием сил поверхностного натяжения, и кипения не будет.
- Спасибо снежинка! Благодаря тебе я узнал много полезного, например, что снег относится к облачным осадкам, выпадающим на земную поверхность. Он образуется, когда микроскопические капли воды в облаках притягиваются к пылевым частицам и замерзают. И что кипение это явление, обнаруживаемое жидкостями, когда во всей массе их происходит образование пузырьков пара. Если же пар образуется только на поверхности жидкости, то происходит испарение.
- Ты большая молодец Крылатка, помни это и до скорой встречи!!
Вскоре старый лесник увидел Крылатку, он был очень счастлив тому, что он не одинок, и предложил Крылатке отужинать с ним. После чего они разговорились…
-Многого ли полезного ты узнала за этот день?
-Конечно! Благодаря снежинке я узнала, например, что снег относится к облачным осадкам, выпадающим на земную поверхность. Он образуется, когда микроскопические капли воды в облаках притягиваются к пылевым частицам и замерзают. И что кипение это явление, обнаруживаемое жидкостями, когда во всей массе их происходит образование пузырьков пара. Если же пар образуется только на поверхности жидкости, то происходит испарение.
-Ты большая молодец, Крылатка!
Вскоре после длительной беседы они пошли спать. На следующий день Крылатка проснулась, в тепле и комфорте, ей жутко не хотелось уходить. За окном лил дождь, на улице еле светило солнце, а в доме была приятная атмосфера и тепло, но она решила не оставаться, а отправляться вслед за новыми познавательными приключениями, у нее осталось еще много безответных вопросов, таких как термоядерные взрывы, полет в космос, полет самолета...
При всей наивности некоторых вопросов ответить на них не всегда просто. Порой ответить на вопрос ребенка дошкольного возраста бывает сложнее всего. Так крохотное существо только начинающее познавать окружающий его мир, стремится понять суть вещей, о которых взрослый уже не задумывается.
Возможно, в скором времени нашу Крылатку эти размышления приведут к созданию новых теорий и законов.
