Научная работа по физине на тему " Зависимость температуры от осадков"

Министерство образования Республики Башкортостан

Башкирский институт развития образования

Башкирское отделение Общероссийской организации

 Малой академии наук «Шаг в будущее»

Секция: Физика

Зависимость осадков от температуры воздуха

Выполнили: Нигматзянов Ильдар

                  Исламов  Ильгам

8 а класс, МБОУ башкирский лицей им. М. Бурангулова с. Раевский

МР Альшеевский район

Научный руководитель: Сайранова Лена Салаватовна

с.Раевский

2015-2016 учебный год

Оглавление.                                                     Страницы

I.                   Оглавление.                                             2                                           

II.                Введение.                                                 3

III.             Основная часть.                                       4

IV.            Практическая часть.                                 8

V.               Заключение                                               16

VI.            Литература                                                16

 Введение

Атмосферные осадки — вода в жидком или твердом состоянии, выпадающая из облаков или осаждающаяся из воздуха на земную поверхность.

Дождь
При определенных условиях облачные капли начинают сливаться в более крупные и тяжелые. Они уже не могут удерживаться в атмосфере и падают на землю в виде дождя.
Град
Бывает, что летом воздух быстро поднимается вверх, подхватывает дождевые тучи и несет их на высоту, где температура ниже 0°. Дождевые капли замерзают и выпадают в виде града.

Снег
В зимнее время в умеренных и высоких широтах осадки выпадают в виде снега. Облака в это время состоят не из капелек воды, а из мельчайших кристалликов — иголочек, которые, соединяясь вместе, образуют снежинки.

 

Основная часть.

Атмосферные осадки — вода в жидком или твердом состоянии, выпадающая из облаков или осаждающаяся из воздуха на земную поверхность.
Дождь
При определенных условиях облачные капли начинают сливаться в более крупные и тяжелые. Они уже не могут удерживаться в атмосфере и падают на землю в виде дождя.
Град
Бывает, что летом воздух быстро поднимается вверх, подхватывает дождевые тучи и несет их на высоту, где температура ниже 0°. Дождевые капли замерзают и выпадают в виде града.
Снег
В зимнее время в умеренных и высоких широтах осадки выпадают в виде снега. Облака в это время состоят не из капелек воды, а из мельчайших кристалликов — иголочек, которые, соединяясь вместе, образуют снежинки.
Роса и иней
Осадки, выпадающие на земную поверхность не только из облаков, но и непосредственно из воздуха, — это роса и иней.
Количество выпавших осадков измеряется осадкомером или дождемером.
Классификация и виды осадков
Осадки различают по характеру выпадения, по происхождению, по физическому состоянию, сезонам выпадения и т. д
По характеру выпадения осадки бывают ливневыми, обложными и моросящими. Ливневые осадки - интенсивные, непродолжительные, захватывают небольшую площадь. Обложные осадки - средней интенсивности, равномерные, длительные (могут продолжаться сутками, захватывая большие территории) . Моросящие осадки - мелкокапельные осадки, выпадающие на незначительной территории.
По происхождению различают осадки:
конвективные - характерны для жаркого пояса, где интенсивны нагрев и испарение, но нередко бывают и в умеренном поясе;
фронтальные - образуются при встрече двух воздушных масс с разной температурой и выпадают из более теплого воздуха. Характерны для умеренных и холодных поясов;
орографические - выпадают на наветренных склонах гор. Они очень обильны, если воздух идет со стороны теплого моря и обладает большой абсолютной и относительной влажностью.

           Парообразованием называется переход вещества из жидкого состояния в пар. Парообразование, происходящее при любых темпе­ратурах с открытой поверхности жидкости, называется испарением. Явление испарения объясняется тем, что молекулы жидкости обладающие достаточно большой кинетической энергией, преодолевают притяжение соседних молекул и вылетают с её поверхности, что ведёт к уменьшению внутренней энергии жидкости, т. е.  ее охла­ждению. Обратный процесс перехода пара в жидкость называется конденсацией. Процессы испарения и конденсации идут одновременно и пар. находящийся в динамическом равновесии с жидкостью, называется насыщенным. Давление (упругость) насыщенного пара возрастает с повыше­нием температуры. При нагревании жидкости до температуры, при которой давление её насыщенных паров станет равным внешнему (атмосферному) давлению, испарение жидкости будет происходить не только с поверхности,  и во всем её объёме, где начинают возникать пузырьки пара, всплывающие на поверхность и разрываю­щиеся над ней. Бурное выделение паров изнутри жидкости называет­ся кипением. В течение всего процесса кипения температура остаётся постоянной, если кипение жидкости происходит при постоянном давлении. Чтобы жидкость кипела, необходимо нагреть её до тем­пературы кипения, а затем сообщить добавочное количество тепло­вой энергии. Количество теплоты, необходимое для превращения в пар единицы массы жидкости, нагретой до температуры кипения, называет­ся удельной теплотой парообразования – r. При конденсации не происходит понижения температуры пара. При этом выделяется теп­лота за счёт уменьшения потенциальной энергии молекул вещества. И переходе его из одного агрегатного состояния в другое.).

Кипение, как мы видели, тоже испарение, только сопровождается оно быстрым образованием и ростом пузырьков пара. Очевидно, что во время кипения необходимо подводить к жидкости определённое количество теплоты. Это количество теплоты идёт на образование пара. Причём различные жидкости одной и той же массы требуют разное количество теплоты для обращения их в пар при температуре кипения.

Опытами было установлено, что для испарения воды массой 1 кг при температуре 100 °С требуется 2,3 • 10⁶ Дж энергии. Для испарения эфира массой 1 кг, взятого при температуре 35 °С, необходимо 0,4 • 10⁶ Дж энергии.

Следовательно, чтобы температура испаряющейся жидкости не изменялась, к жидкости необходимо подводить определённое количество теплоты.

Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимо, чтобы обратить жидкость массой 1 кг в пар без изменения температуры, называется удельной теплотой парообразования. 
Удельная теплота парообразования некоторых веществ (при температуре кипения и нормальном атмосферном давлении)

Соприкасаясь с холодным предметом, водяной пар конденсируется (рис. 25). При этом выделяется энергия, поглощённая при образовании пара. Точные опыты показывают, что, конденсируясь, пар отдаёт то количество энергии, которое пошло на его образование.

Рис. Конденсация пара

Следовательно, при превращении 1 кг водяного пара при температуре 100 °С в воду той же температуры выделяется 2,3 • 10⁶ Дж энергии. Как видно из сравнения с другими веществами (табл. 6), эта энергия довольно велика.

Освобождающаяся при конденсации пара энергия может быть использована. На крупных тепловых электростанциях отработавшим в турбинах паром нагревают воду.

Нагретую таким образом воду используют для отопления зданий, в банях, прачечных и для других бытовых нужд.

Чтобы вычислить количество теплоты Q, необходимое для превращения в пар жидкости любой массы, взятой при температуре кипения, нужно удельную теплоту парообразования L умножить на массу m:

Q = Lm.

Количество теплоты, которое выделяет пар массой т, конденсируясь при температуре кипения, определяется по той же формуле.

Пример. Какое количество энергии требуется для превращения воды массой 2 кг, взятой при температуре 20 °С, в пар? Запишем условие задачи и решим ее

Как  мы видим, чтобы превратить воду при температуре 20 градусов необходимо 5300000 Дж энергии и при конденсации выделяется точно такое же количество теплоты. А если подумать,  сколько энергии выделится при превращении пара в снег или дождь.

IV. Практическая часть

На данной работе мы  рассмотрели,  зависит ли осадки от температуры. Исследовали  температуру и осадки с 1 июня по 31 декабря.  Еще проверили,  какая была температура, когда шли осадки 

июнь

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30
Темпера тура	32	31	27	25	28	20	21	21	19	18	17	20	18	22	27	28	29	31	32	35	35	31	35	35	30	28	29	31	32	33
осадки	я	д	д	я	я	д	д	о	о	я	я	д	д	д	я	я	я	о	о	я	я	я	я	я	д	я	я	д	о	д

Июль

Дни недели	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31
Темпера- тура	24	23	24	16	21	20	15	17	19	27	29	24	16	21	24	23	20	21	21	22	25	22	21	24	24	21	22	22	25	27	26
Влаж-ность	о	д	о	о	я	д	д	д	д	о	о	о	д	д	о	д	д	о	я	о	д	д	о	д	о	д	я	я	я	о	д

Август

Дни недели	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31
Темпера- тура	26	22	23	21	20	18	19	22	22	25	21	22	24	28	21	23	20	19	12	16	18	21	12	13	14	16	20	23	18	17	12
Влаж-ность	д	о	д	д	о	д	оя	д	д	д	д	д	о	о	о	о	д	д	д	д	д	о	о	д	д	д	о	д	д	д	д

Сентябрь.

Дни недели	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30
Темпера- тура	13	14	14	17	18	24	29	23	18	19	15	11	14	16	18	17	19	21	23	18	17	18	22	23	17	20	23	25	23	21
Осадки	д	д	д	я	д	д	я	д	д	д	д	о	д	д	я	д	я	д	д	о	о	о	д	я	я	я	я	я	я	д

Октябрь

Дни недели	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31
Темпера- тура	12	5	2	4	7	6	9	8	9	9	7	10	12	12	10	10	5	9	2	-2	0	6	-5	-5	-6	-7	-3	-1	2	4	5
Осадки	д	сд	с	Д с	я	д	о	д	о	д	д	д	д	д	д	д	д	д	с	с	Д с	Д с	с	с	с	я	о	С д	д	д	сд

ноябрь

Дни недели	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31
Темпера- тура	-2	0	3	3	3	1	0	0	-4	-5	-1	-2	-4	-5	-4	-2	-4	-5	-8	-6	-7	4	7	4	-1	-1	2	-3	0	-5	-1
Осадки	о	о	о	о	о	д	о	о	о	с	о	о	о	о	я	д	о	я	я	я	о	д	д	о	о	о	с	о	о	о	я
Влаж-ность

декабрь

Дни недели	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30
Темпера- тура	-2	0	-2	-2	-3	0	2	1	-3	-3	-2	-2	-1	-3	-5	-6	-8	-10	-12	-9	-1	0	0	-1	-2	-8	-3	-5	-9	-20
Осадки	о	о	о	о	о	д	д	д	с	с	о	о	о	о	о	о	о	о	0	0	0	с	с	о	о	о	о	о	о	о

Человек – это дитя природы и является ее неотъемлемой частью! Все в этом мире имеет свой баланс и четкую взаимосвязь, в данном случае, речь пойдет о связи между погодными условиями и самочувствием человека. Некоторые люди, часто перемещаясь во временных и климатических поясах (частые перелеты), постоянно меняют климат и чувствуют себя при этом очень комфортно. Другие же, напротив, «лежа на диване» ощущают малейшие колебания температуры и атмосферного давления, что в свою очередь отрицательно сказывается на их самочувствии – именно эта чувствительность к изменениям погодных условий, называется метеозависимостью. Метеозависимые люди или люди – «барометры» – это чаще всего больные, страдающие заболеваниями сердечно сосудистой системы, часто и помногу работающие, постоянно переутомляющиеся и не достаточно отдыхающие. К метеозависимым, можно отнести людей с заболеваниями атеросклероза сосудов сердца, головного мозга и нижних конечностей, больных с заболеваниями дыхательной системы, опорно -двигательного аппарата, аллергиков и больных неврастенией. Как влияют перепады атмосферного давления на самочувствие человека? Для того, чтобы человеку было комфортно, атмосферное давление должно быть равно 750 мм. рт. столба. Если атмосферное давление отклоняется, хоть на 10 мм, в ту или иную сторону, человек чувствует себя не комфортно и это может сказаться на его состоянии здоровья. Что происходит при снижении атмосферного давления? При снижении атмосферного давления, повышается влажность воздуха, возможны осадки и повышение температуры воздуха. Первыми, снижение атмосферного давления чувствуют на себе люди с пониженным артериальным давлением (гипотоники), «сердечники», а также люди имеющие заболевания органов дыхания. Чаще всего появляется общая слабость, затрудненный вдох, чувство нехватки воздуха, возникает одышка. Понижение атмосферного давления, особенно остро и болезненно ощущают люди, имеющие высокое внутричерепное давление. У них обостряются приступы мигрени. В пищеварительном тракте, тоже не все в порядке – появляется дискомфорт в кишечнике, за счет повышенного газообразования. Заключение. Исследуя прогноз  погоды, мы пришли к следующим выводам: 1.     Самая высокая температура была в июне. 2.     Большое количество осадков было в октябре месяце. 3.     Снег идет в теплую погоду. Мы думаем, что при конденсации пара выделяется большое количество теплоты и это приводит повышению температуры. 4.     Изменение  атмосферного давления чувствуют на себе люди с пониженным артериальным давлением (гипотоники), «сердечники», а также люди имеющие заболевания органов дыхания. Поэтому надо всегда контролировать  изменения  погоды. Литература. 1.     Подшивка  газет «Альшеевские вести» за 2015 год 2.     Подшивка газет «Республика Башкортостан» за 2015 год. 3.     А.В. Перышкин. Физика. 8 класс. 4.     Интернет ресурсы.