Как сделать снег дома

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Гимназия»

Исследовательская работа

«Как  сделать снег дома?»

                                                                                         Руководитель:

                                                                                         Кулешова Н.В.

                                                                                         учитель нач. классов

                                                                                         Работу выполнил: 

                                                                                                                                      Шишпанов Матвей,

                                                                                          3 класс

РХ,  г. Черногорск

                                        Содержание

1. Введение……………………………………………………………..
2. Теоретическое обоснование проблемы (1 часть)
3. Практическое решение (1 часть)
4. Теоретическое обоснование проблемы (2 часть)
5. Практическое решение (2 часть)
6. Список источников
7. Приложения

                                                     ВВЕДЕНИЕ

Я очень люблю спорт и занимаюсь плаванием с 3 лет. Мне нравится этот вид спорта еще и тем, что можно тренироваться и зимой, и летом. Я задумался, а как же тренируются другие спортсмены, например лыжники? Ведь им для тренировок постоянно нужен снег! А что делать летом, когда снега на улице нет?

Так возникла тема моей работы: «Как можно сделать снег? »

Цель моего исследования:

Опытным путем изготовить искусственный снег в домашних условиях

Гипотеза: можно ли изготовить искусственный снег дома при помощи химических веществ и с помощью природных процессов.

В ходе исследования определились задачи:

- рассмотреть создание искусственного снега в промышленности;

- проанализировать, как получается снег в природе;

- провести опыты по изготовлению искусственного снега в домашних условиях химическим и естественным способом

                                              ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

   Снег является одним из непременных атрибутов зимы. Несмотря на то, что возможны низкие зимние температуры и при отсутствии снега, одно из основных условий климатической зимы — наличие устойчивого (постоянного) снежного покрова, который лежит в течение всей зимы непрерывно или с небольшими перерывами. Вместе с тем, в некоторых особо тёплых регионах планеты (например, на Аравийском полуострове) такое погодное явление, как снег, отсутствует или наблюдается только один раз в несколько десятилетий. В России постоянный снежный покров устанавливается на большей части страны. Сроки его установки варьируют от года к году и от сроков наступления климатической зимы. Нередко бывает так, что выдаются бесснежные зимы, создавая тем самым проблемы любителям зимних видов спорта. В таких случаях на помощь приходит искусственный снег, которым покрывают склоны лыжных трасс.

     Производству "искусственного" снега уже более 50 лет. Первые экспериментальные установки начали создаваться в 1950—60-х г.г. в странах, где горнолыжный спорт пользовался высокой популярностью.

     Первый способ, применяемый для оснежения лыжных трасс: использование ледогенератора,  производящего чешуйчатый или гранулированный лед, который, впоследствии, методом дробления доводится до состояния похожего на настоящий снег.

• Второй способ, применяемый для оснежения лыжных трасс и склонов: использование снежных пушек, которые распыляют жидкость под давлением при отрицательной температуре окружающего воздуха, которая в свою очередь замерзает, превращаясь в снег.
• Снежная пушка — устройство для производства искусственного снега. При работе «пушка» мелко распыляет воду, которая затем замерзает, превращаясь в снег. Замёрзшие капли воды получаются при распылении воды специальными форсунками в свободное воздушное пространство, имеющее отрицательную температуру (от −1,5 градусов Цельсия). Приобрета
• еКонструкция снежной пушки реализует в себе всю природную «технологию» по созданию такого чуда как снежинки, образующейся в процессе долгого пути с небесных высот на землю. Прежде всего, при помощи форсунок распыляются мельчайшие капельки воды, попадающие в мощный воздушный поток, создаваемый специальным вентилятором. Затем, получившееся «искусственное облако» пролетает через специальное устройство в снежной пушке, где происходит впрыскивание водно-воздушной смеси, которая является основой для создания первичных снежинок. На получившиеся первичные снежинки, которые по-научному называются центрами конденсации, происходит «налипание» в определённом порядке охлаждённых молекул воды из «искусственного облака», которые и придают снежинкам шестиугольную форму. Получившийся поток такой смеси выбрасывается через сопло снежной пушки, продолжая дальнейшее формирование снежинок, и на расстоянии десятков метров выпадает на землю в виде самого настоящего снега.

Оба эти способа достаточно дороги как с точки зрения капитальных затрат (требуется монтаж нескольких холодильных установок, поддерживающих низкую температуру воздуха и самого склона), так и с точки зрения энергопотребления (эти холодильные установки потребляют большую электрическую мощность).

                                     ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Я попробую сделать  искусственный снег в домашних условиях. Оказывается, сделать такой снег довольно легко. Снег будет выглядеть как настоящий и даже будет прохладным на ощупь.

Для изготовления искусственного снега мне понадобится:

1. Полиакрилат натрия.
(Его можно найти в одноразовых подгузниках.)

2. Немного воды
Обычной из - под крана.

3. Тара
В ней будем все смешивать.

Приступаем к производству снега.

Полиакрилат натрия ссыпаем в контейнер и добавляем немного воды.

 Перемешиваем.
Если натрий выглядит сухим, еще добавляем немного воды, и так до тех пор, пока он не станет похожим на снег. Главное не переборщить с водой, а то он не будет белым как нам нужно.

Если мы хотим сделать наш искусственный снег холодным, то  кладем его в холодильник.
Главное чтобы температура была не ниже нуля, а то наш снег превратится в ледышку.

 Подведу итог:

  “мгновенный снег”- и это на самом деле так. Вы просто заливаете его водой и в течение нескольких секунд, получаете искусственный снег, который практически нельзя отличить от настоящего! Он не растает и не расплавится, вы можете сделать его любого цвета!

  в его основе лежит специальный синтетический полимер с супер-абсорбирующим свойством. Каждое зерно порошка мгновенно поглощает воду и увеличивается до 100 своих первоначальных размеров. И вы получаете реалистичный пушистый искусственный снег без лишних сложностей.
 Через несколько дней искусственный снег полученный таким образом начнет понемногу высыхать и в конце концов вернется к своей первоначальной форме. Время испарения влаги очень сильно зависит от влажности помещения, в котором он находится, или окружающей среды.   При сухом климате испаряется быстрее, чем при высоком уровне влажности. Вы можете сохранить  такой снег в свежем состоянии просто сбрызгивая его водой раз в один-два дня.
  Когда влага полностью испарится из снега, вы можете собрать его и использовать снова столько раз сколько захотите. Просто соберите его и упакуйте в сухой пакет или коробку. Просто будьте уверены, что вода полностью испарилась из порошка.

  Снег легко чистить. Подмести или пропылесосить снег можно с любой поверхности. Не смывайте снег в раковину, это будет замедлять работу канализации. Снег достаточно скользкий, поэтому соблюдайте осторожность, наступая на него. Если необходимо быстро убрать снег, поваренная соль легко заберёт всю влагу из него за несколько часов.

  Чтобы создать удивительный цветной снег просто добавьте несколько капель пищевого красителя в воду перед смешиванием снега в течение нескольких секунд. В течение нескольких секунд снег окрасится!

                                                        ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Я получил искусственный снег химическим путем, но это было не совсем то, что я хотел получить и поэтому я продолжил свои исследования.

Из уроков окружающего мира я узнал, что снег образуется из воды. Известно, что в природе вода может находиться в трех различных состояниях, таких как: газообразное, жидкое или твердое.

 Облака, снег и дождь представляют собой различные состояния воды.

 Облако состоит из множества капелек воды или кристалликов льда, дождь-это всего лишь жидкая вода, а снежинка - это совокупность мельчайших кристалликов льда. Снег образуется, когда микроскопические капли воды в облаках притягиваются к пылевым частицам и замерзают. Появляющиеся при этом кристаллы льда, не превышающие поначалу 0,1 мм в диаметре, падают вниз и растут в результате конденсации на них влаги из воздуха. При этом образуются шестиконечные кристаллические формы. Из-за структуры молекул воды между лучами кристалла возможны углы лишь в 60° и 120°. Основной кристалл воды имеет в плоскости форму правильного шестиугольника. На вершинах такого шестиугольника затем осаждаются новые кристаллы, на них — новые, и так получаются разнообразные формы звёздочек-снежинок.

 При высокой температуре кристаллы неоднократно вертикально передвигаются в атмосфере, частично тая и кристаллизуясь заново. Из-за этого нарушается регулярность кристаллов, и образуются смешанные формы. Кристаллизация всех шести лучей происходит в одно и то же время, в практически идентичных условиях, и поэтому особенности формы лучей снежинки получаются  идентичны.

    Вода, находящаяся в газообразном состоянии, называется водяным паром. Когда говорят о количестве влажности в воздухе, обычно подразумевают количество водяных паров. Если воздух описывается как «влажный», это означает, что в воздухе содержится большое количество водяных паров.

     Лед — твердая фаза воды. Толстый слой льда имеет голубоватый цвет, что связано с особенностями преломления им света. Сжимаемость льда очень низка. Лед при нормальном давлении существует только при температуре 0° С или ниже и обладает меньшей плотностью, чем холодная вода.

При повышении окружающей  температуры  возможно перевести  воду сначала из твердого состояния в жидкое и при дальнейшем нагревании - в газообразное (пар).

При понижении температуры вещества в газообразном состоянии можно перевести его сначала в жидкое, а затем в твердое состояние.

При этих превращениях вещества теплота выделяется.

Выделение теплоты сопровождается уменьшением внутренней энергии вещества.

Изменение  агрегатных состояний и круговорот воды в природе.

Солнечное тепло испаряет влагу с земной поверхности,   пары достигают  высоких атмосферных слоев. По мере движения вверх температура падает, пары конденсируются и образуются облака.  Внутри облаков  происходит   формирование капель или  снежинок  и градин.  Атмосферные осадки выпадают на землю  в виде дождя или снега.  В зависимости от времени года  вода на земле может превратиться в лед, или наоборот, происходит таяние снега. На этом цикл   замыкается.

                                         ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

На эти свойства воды я опирался в своем следующем опыте. Подготовка к этому действию занимает несколько минут! Нужно  вскипятить чайник с водой и выйти на улицу в сильный мороз. Выплесните воду из чайника, и вы не увидите ни одной капли воды. Из мелких капель воды при помощи низкой температуры снег образуется мгновенно! Я предлагаю видеоролик с записью этого опыта. 

  ВЫВОД

Таким образом, проведя несколько исследований, я пришел к следующему выводу:

- изготовить искусственный снег в домашних условиях возможно как химическим (при помощи химического вещества полиакриат натрия), так и природным  способом (опираясь на 3 состояния воды и низкую температуру).  Такой снег:

      Цель, поставленная мною в начале исследования, была достигнута, задачи решены.    Для тех, кого заинтересовала моя тема, я разработал памятку, где содержатся разнообразные способы изготовления снега в домашних условиях.                          

                                                      ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1.Википедия

2.  "Энциклопедия в загадках"  "Таинственный календарь"  (DVD)

3.Энциклопедия «1001 вопрос»

4. Энциклопедия «Книга знаний в вопросах и ответах»

5.  http://www.liveinternet.ru/users/irina_bazan/post253040726

6.Энциклопедия «Обо всем на свете»