ПРОЕКТ МОРОЗНЫЕ УЗОРЫ
Ученицы 3 класса «Г» Будниковой Ирины
ТЕМА: Почему мороз рисует на стекле?
Объект исследования:
морозные узоры на стекле.
Цель:
выяснить, почему зимой на окнах появляются причудливые морозные узоры.
Задачи:
изучить дополнительную литературу и отобрать интересные сведения, о том - как появляются морозные узоры на окнах;
выяснить, почему морозные узоры бывают разные по форме;
наблюдать за появлением и исчезновением морозных узоров на окнах;
найти способы, чтобы морозные узоры не появлялись на окнах;
изучить другие возможности нарисовать узоры на стекле;
сделать выводы и обобщить результат наблюдений.
Иней на дереве
Если воздух охлаждается, то в нем снижается содержание влаги.
При температуре 0°С происходит конденсация избытка влаги, содержа-щегося во влажном воздухе, на холодных поверхностях. При этом вода кристаллизуется, то есть превращается в мельчайшие кристаллики льда.
Морозные узоры на оконных стеклах – это иней
Узоры на стекле
Морозные узоры на стекле и иголки инея образуются в том случае, если влажный воздух охлаждается до точки замерзания воды, то есть до 0°С. Таким образом, вода, содержащаяся во влажном воздухе, при 0°С переходит из газообразного состояния в твердое (кристаллическое), минуя жидкую фазу.
Разнообразие морозных узоров
Царапины на стекле
Почему же кристаллики льда образуют такие причудливые формы?
Виной тому неровности и царапинки на поверхности стекла. На них ледяные кристаллики образуются в первую очередь. Кристаллики осаждаются один за другим друг на друга - и получаются удивительные неповторимые узоры.
Пыль и сквозняки
Помимо неровностей стекла, в "рисовании" узоров участвуют частички пыли на поверхности стекла и воздушные потоки (сквозняки).
Виды морозных узоров
Среди разнообразия морозных узоров наиболее часто можно встретить:
ДРЕВОВИДНЫЕ СТРУКТУРЫ – ДЕНДРИТЫ
Дендриты образуются, если влажность воздуха повышена, а охлаждение стекла началось еще при положительной температуре и продолжалось при дальнейшем понижении температуры. В этом случае на стекле сначала образуется водяная пленка, которая при замерзании кристаллизуются в виде дендритов. Чаще всего этот процесс начинается в нижней части стекла, потому что там скапливается больше воды. Именно поэтому в нижней части оконных стекол дендриты обычно более крупные, а чем выше, тем ледяные "веточки" тоньше и мельче. Если же стекло увлажняется при охлаждении равномерно, то есть покрывается более-менее ровной пленкой воды, то "ветки" дендритов примерно одинаковы по величине по всей поверхности стекла.
ВОЛОКНИСТЫЕ ФОРМЫ - ТРИХИТЫ
Если на стекле есть царапины, то на их острых краях образуется второй вид узоров - трихиты.
Сначала образуются узкие параллельные кристаллические полоски. При дальнейшем охлаждении "вырисовываются" волокна, отходящие от основного "стебля". Чаще всего и "стебель" и "волокна", отходящие от него, не прямые, а слегка изогнуты.
Мое первое наблюдение
состоялось 27 ноября 2015 года в 7 часов утра был мороз -6°С
При небольшом морозе дендриты не успевают сформироваться в древовидные структуры и остаются в форме замерзших капель
В каких случаях морозные узоры не появляются
ДВА УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ МОРОЗНЫХ УЗОРОВ
Влага в воздухе
Холодное стекло
Если одного из этих условий не будет, Дед Мороз не сможет украшать оконные стекла своими картинами.
В первом случае можно уменьшить влажность воздуха у поверхности стекла, тогда капельки воды на нем оседать не будут. Для этого можно поставить между оконными стеклами стакан с поваренной солью - известно, что она хорошо поглощает влагу из воздуха.
Второй путь - не допустить, чтобы стекло сильно охлаждалось. Для этого нужно заклеить окна в местах соединения стекла и рамы.
Например, на пластиковых окнах Мороз не рисует свои узоры. Дело, в основном, не в пластике, а в стеклопакетах. Старое окно - это двойная рама, в которую вставлено одно стекло. Рама не герметичная, между стёклами - обычный комнатный воздух, на холодном стекле идут все те процессы конденсации влаги и кристаллизации, о которых мы говорили ранее. А в пластиковые окна вставляют стеклопакеты - два или три стекла, герметично проклеенных. Между стёклами стеклопакета не влажный комнатный воздух, а сухой, очищенный от пыли и влаги, а иногда и не воздух, а инертный газ (например, аргон) . Вот и получается, что на самом холодном наружном стекле конденсироваться нечему - в камере стеклопакета нет влаги, а на внутреннем (комнатном) стекле узоры не получаются, так как оно слишком тёплое.
Другие способы рисования морозных узоров
Зимой так приятно вернуться домой, в тепло, когда за окном кружится метель, а мороз рисует на стекле праздничные узоры. Но, как мы уже знаем, на пластиковых окнах мороз узоров не рисует.
Исправить этот недостаток мы можем сами, нарисовав красивый узор мороза на стекле.
Химическая изморозь
Чтобы сотворить морозный узор, нужно 50 мг магнезии развести в 100 г пива и этим раствором на чисто вымытом и высушенном окне нарисовать кистью разводы. После высыхания кристаллы магнезии проявятся на поверхности.
Другой вариант: магнезия, но вместо пива используется кипяченая вода и добавляется столовая ложка разведенного желатина. Используется кисть, губка или тряпичный тампон. Раствор наносится хаотичными и беспорядочными движениями на обезжиренное стекло.
Морозные узоры на стекле с помощью фотофиксажа образуются после испарения влаги из раствора, приготовленного из 40 г этого вещества, растворенного в стакане воды. Химический узор в этом случае будет белым, более плотным, непрозрачным, напоминающим снег.
С помощью канцелярского клея и сахарной пудры. Клей удобнее наносить при помощи трафарета, а пудру – косметической кисточкой или пуховкой.
Заключение
ВЫВОД
МОРОЗНЫЕ УЗОРЫ – ЭТО НЕ ВОЛШЕБСТВО, ЭТО ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ПРИРОДЕ
ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ
ИЗУЧАЯ МОРОЗНЫЕ УЗОРЫ, Я УЗНАЛА ПРИ КАКИХ УСЛОВИЯХ ОНИ ОБРАЗУЮТСЯ, И ЕСЛИ НЕТ ТАКИХ УСЛОВИЙ, ТО Я НАРИСОВАТЬ МОРОЗНЫЕ УЗОРЫ И СОЗДАТЬ СЕБЕ И ДРУГИМ НОВОГОДНЕЕ НАСТРОЕНИЕ.
И ВЫ ТОЖЕ МОЖЕТЕ ПОПРОБОВАТЬ
