Dane INFORMACYJNE (do uzupełnienia)

2. Dane INFORMACYJNE (do uzupełnienia) • Nazwa szkoły: • Liceum Ogólnokształcące im. Powstańców Wielkopolskich w Środzie Wlkp. • ID grupy: 97/50_mf_g1 • Opiekun: Ewa Sadyś • Kompetencja: mat - fiz • Temat projektowy: • „Początkiem wszechrzeczy jest woda” • Semestr/rok szkolny: IV 2011/2012

3. Początkiem wszechrzeczy jest woda

4. Budowa cząsteczki wody • Cząsteczka wody zbudowana jest z atomu tlenu oraz dwóch atomów wodoru. W cząsteczce wody następuje przesunięcie elektronów w stronę atomu tlenu. Oznacza to, że naładowany ujemnie atom tlenu przyciąga naładowane dodatnio atomy wodoru z sąsiednich cząsteczek, pomiędzy nimi powstaje tak zwane wiązanie wodorowe. Mówimy, że cząstka wody jest polarna, czyli tworzy dipol.

5. Stany skupienia wody • Woda w przyrodzie występuje w trzech stanach skupienia - stałym, ciekłym i gazowym. Może przechodzić z każdego stanu w każdy. Poniżej 0 0 C woda występuje w stanie stałym jako lód, a powyżej w stanie ciekłym. Powyżej 100 0 C woda występuje jako para wodna, czyli gaz.

6. Zmiany stanu skupienia wody • Przejście ze stanu stałego do ciekłego zachodzi w temperaturze 0C (topnienie), podobnie jak proces odwrotny (krzepnięcie). Kolejnym etapem jest przejście wody ze stanu ciekłego w stan gazowy - pary wodnej. Woda paruje w każdej temperaturze, jednak w 100C robi to w całej objętości (wrzenie). Woda również skrapla się (kondensuje), czyli przechodzi ze stanu pary wodnej w ciecz. Woda, również może przechodzić ze stanu stałego w gazowy (sublimacja) i na odwrót (resublimacja)

7. Właściwości termiczne • Ciepło właściwe lodu wynosi ono 2100J/kg*K. Dzięki temu, że wartość ciepła właściwego lodu jest duża, lód nie topi się szybko. Ciepło topnienia lodu wynosi 335 000J/kg i oznacza to, że aby stopić 1kg lodu należy dostarczyć 335 000J energii. Ciepło właściwe wody wynosi 4190J/kg*K. Jest to duża wartość – woda zmienia swą temperaturę powoli, czyli jest izolatorem termicznym. Aby 1kg wody wyparował należy dostarczyć 2258000J energii. Parę wodną można dalej ogrzewać. Ma ona ciepło właściwe podobne do lodu i wynosi 1970J/kg*K.

8. Właściwości fizyczne i chemiczne wody • o wodzie można powiedzieć, że : • największa gęstość wody występuje nie w punkcie zamarzania 0oC, lecz w temperaturze 3,98oC, • ciepło właściwe wody jest bardzo duże w porównaniu z innymi cieczami, • woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem dla wielu substancji, • woda ma praktycznie największe napięcie powierzchniowe ze wszystkich cieczy.

9. Obieg wody w przyrodzie • Pod wpływem ciepła słonecznego powierzchnia mórz i oceanów nieustannie paruje. Woda zmienia stan skupienia i masy pary wodnej mieszają się z powietrzem. • Przy dostatecznie dużej wilgotności powietrza następuje skraplanie pary wodnej do postaci małych kropelek, które grupują się w widoczne skupienia – chmury. • W wyniku ochładzania na niewielkich wysokościach powietrza zawierającego parę wodną powstają mgły. Chmury, niesione wiatrem przemieszczają się nad powierzchnią lądów mórz i oceanów. W określonych warunkach drobniutkie kropelki łączą się ze sobą w większe krople i opadają na ziemię jako deszcz, śnieg lub grad.

10. Obieg wody w przyrodzie • Ziemia wchłania opady atmosferyczne i gromadzi je w postaci wód gruntowych. W niektórych miejscach wody gruntowe wydostają się na powierzchnię i tak powstają źródła. Z nich biorą początek strumyki, te z kolei łączą się ze sobą w większe strumienie i rzeki, które wpadają do morza lub oceanu. W ten sposób zamyka się obieg wody w przyrodzie. Proces zaczyna się od nowa.

11. TERMIKA WÓD • Globalne ocieplenie obserwowane od połowy XX wieku to podwyższenie średniej temperatury atmosfery przy powierzchni ziemi i oceanów oraz przewidywane ocieplenie w przyszłości. • W ciągu ostatniego stulecia temperatura Ziemi wzrosła o 0,3 – 0,6oC, a poziom mórz i oceanów podwyższył się o 10 – 25 cm. Topnienie lodów podbiegunowych prowadzi do zalewania znacznych powierzchni lądów z reguły żyznych i gęsto zaludnionych. Lodowce górskie Alaski topnieją szybciej niż sądzono. Wypływająca z nich woda podnosi poziom oceanów o ok. 1,5 mm rocznie. • W ostatnich latach obserwujemy w świecie coraz szybciej rosnącą liczbę różnych pogodowych wydarzeń ekstremalnych jak : powodzie, tornada, huragany, susze. Rosnąca temperatura mórz i oceanów prowadzi do gwałtowności huraganów powstających nad tymi akwenami (Tajwan, Bermudy, USA).

12. TERMIKA WÓD • Jesteśmy świadomi, że zmianom w klimacie towarzyszą zmiany stanu poziomu mórz. Dzieje się tak z dwóch powodów. Po pierwsze, ciepła woda się rozszerza, więc wody oceaniczne zajmują więcej miejsca w warunkach klimatu ciepłego niż chłodnego. Po drugie i ważniejsze, to globalne temperatury decydują o tym, jaka część wody na planecie występuje w formie lodu. Kiedy na lądach topnieją lodowce, spływająca z nich woda zasila oceany i powoduje wzrost poziomu mórz. Wiemy, że w geologicznych okresach liczonych w setkach milionów lat poziom morza na naszej planecie wahał się o setki metrów. W ostatnich dziesięcioleciach już odnotowano wzrost poziomu mórz w wyniku globalnego ocieplenia. Pytanie brzmi: jak bardzo dalszy wzrost temperatur podniesie poziom mórz w następnych latach? W raporcie z 2007 roku IPCC prognozowało, że maksymalny globalny wzrost poziomu mórz do roku 2100 wyniesie 59 cm.

13. TERMIKA WÓD Średnia temperatura Morza Bałtyckiego Średnia temperatura wód na Ziemi

14. Obserwacje satelitarne • Temperatura powierzchni morza (SST) od 1979 r. wyznaczana jest na podstawie danych ze standardową rozdzielczością przestrzenną 1 km i dokładnością ok. 1°C przy rozdzielczości 0.1°C. Oprócz informacji o termice powierzchniowej warstwy morza służy jako parametr umożliwiający obserwację i badanie wielu procesów w . morzu, także zachodzących głęboko pod jego powierzchnią (upwellingi przybrzeżne, struktury wirowe, rozprzestrzenianie się wód lądowych itd.).

15. Obserwacje satelitarne • Pomiar satelitarny wykonywany jest przede wszystkim przez radiometry rejestrujące promieniowanie podczerwone zapewniające rozdzielczość przestrzenną rzędu 1 km, ale wymagające bezchmurnej atmosfery. Tego typu informacja w czasie niemal rzeczywistym jest stosunkowo łatwo dostępna także w Polsce. Innym źródłem informacji o temperaturze morza są radiometry mikrofalowe. W tym przypadku otrzymujemy informację w każdych warunkach meteorologicznych, ale rozdzielczość przestrzenna rzędu ponad 30 km powoduje, że zastosowanie takiej informacji dla morza o wielkości Bałtyku jest bardzo ograniczone.

16. Obserwacje satelitarne Nad powierz-chnią oceanu znajdują się stacje, w któ-rych jest emi-towany sygnał laserowy do satelity. Nad samym sate-litą znajdują się inne sate-lity systemu GPS.

17. Znaczenie wody dla człowieka • Woda to drugi obok tlenu element przyrody warunkujący istnienie życia. Zapewnia ona nie tylko życie ludziom, zwierzętom, czy roślinom, ale także umożliwia ich rozwój. To od niej są zależne wszystkie procesy zarówno w organizmie istot żywych jak i poza nimi. • Woda występuje we wszystkich tkankach naszego ustroju, chociaż jej rozmieszczenie w nim jest nierównomierne. Jest niezbędna w podtrzymywaniu wszystkich procesów biologicznych.

18. Funkcje wody w organizmie człowieka • Nawilża wdychane powietrze i bierze udział w procesach oddychania. • Reguluje temperaturę ciała. • Umożliwia transport substancji odżywczych i ich przyswajanie oraz przemianę pożywienia w energię. • Chroni narządy i amortyzuje stawy. • Usuwa zbędne produkty przemiany materii i rozcieńcza trucizny. • Rozpuszczanie pokarmu . • Udział w reakcjach biochemicznych. • Regulacja temperatury. • Zwilżanie błony śluzowej, stawów, gałki ocznej. • Jest podstawą płynów ustrojowych.

19. Funkcje wody w organizmie człowieka • Woda jest niezbędna dla wszystkich funkcji organizmu: • -dla układu krążenia- dla układu oddechowego- dla układu pokarmowego- dla układu wydalniczego- dla kontroli ciepłoty ciała • 73-kilogramowy człowiek zawiera w sobie około 50 litrów wody.W ciągu roku wypijamy ponad 1000 litrów wody.Przez nerki przepływa na dobę około 180 litrów płynów.

20. Skutki braku wody w Środowisku człowieka • O tym, jak niezbędna jest woda dla człowieka świadczy to, że bez jedzenia człowiek może wytrzymać nawet miesiąc, natomiast bez wody zaledwie kilka dni. Odwodnienie organizmu w 3% powoduje uczucie zmęczenia, bóle głowy, wywołuje zaburzenia w funkcjonowaniu organizmu, natomiast utrata wody w 20% jest już śmiertelna. Dlatego też woda jest tak ważna i trzeba pamiętać o uzupełnianiu jej strat, które powstają w trakcie oddychania, przy wydalaniu moczu, ponadto tracimy ją razem z potem przez skórę. Taka utrata wody jest naturalna i zapewnia oczyszczanie organizmu z toksyn. Należy jednak dążyć do tego, aby bilans wodny był zrównoważony, a więc, żebyśmy dostarczali do organizmu tyle wody ile jej wydalamy. Dla dorosłego człowieka bilans ten wynosi 2,5 - 3 litrów dziennie, a u dziecka natomiast 1,5 - 2,5 litrów. Warto również pamiętać o tym, że woda to źródło składników mineralnych, które warunkują prawidłowy rozwój i funkcjonowanie organizmu.

21. Wykres zależności masy ciała od zawartości wody w organizmie

22. wnioski Objętość wody w organizmie człowieka zmienia się wraz z wiekiem. Woda stanowi ok. 80% masy większości komórek ludzkiego organizmu, gdzie jest fundamentalnym budulcem cytoplazmy. Jest również podstawowym składnikiem krwi (ok. 90% osocza), płynu tkankowego oraz limfy. Zarodek Osoba dorosła Dziecko w dniu urodzenia Osoba w podeszłym wieku

23. SKŁAD PROCENTOWY SUBSTANCJI BUDUJĄCYCH ORGANIZM CZŁOWIEKA

24. Znaczenie wody dla człowieka w środowisku Życia • Woda jest także niezbędna do utrzymywania czystości miast i osiedli, zaspokajania potrzeb komunikacyjnych, do celów ochronnych (np. gaszenie pożarów). Ilość zużywanej wody jest ważnym wskaźnikiem kultury sanitarnej i zdrowotnej społeczeństwa. Zużycie wody jest tym większe, im wyższy jest poziom sanitarno-higieniczny mieszkańców. Woda jest także niezastąpiona w rolnictwie, leśnictwie, a także różnych gałęziach przemysłu. Gwałtowny rozwój gospodarczy w ostatnich latach spowodował znaczny wzrost zapotrzebowania na wodę. Największy wzrost notuje się w rolnictwie i przy hodowli zwierząt. Szeroko rozumiana gospodarka zużywa około 80 % ogólnej ilości wody.

25. Wykorzystanie przez człowieka wody • Rabunkowo pobieramy wodę, wykorzystujemy ją we wszystkich dziedzinach naszego życia a następnie oddajemy ją środowisku, niestety bardzo często zanieczyszczoną. Działalność człowieka sprawia, że przepływ wody w środowisku jest zakłócony, a to właśnie prawidłowy obieg wody w przyrodzie oraz jej jakość mają decydujący wpływ na nasze zdrowie, przyrodę i klimat.

26. Część doświadczalna • Opis doświadczenia: • Celem doświadczenia jest wyznaczenie ciepła topnienia lodu. • Przyrządy: kalorymetr, termometr, waga, mieszadło • Etapy doświadczenia: • 1.Ważenie kalorymetru, ważenie wody, wlanie wody do kalorymetru, mierzenie temperatury wody w kalorymetrze (która jest zarazem temperaturą kalorymetru) • 2. Ważenie kawałka lodu, wrzucenie go do kalorymetru i mieszanie aż do rozpuszczenia się lodu. • 3. Mierzenie temperatury końcowej

27. Część doświadczalna • Po wrzuceniu kostki lodu do kalorymetru z wodą, kosztem ciepła oddanego przez wodę i kalorymetr, lód ulegnie całkowitemu stopnieniu, a woda powstała z lodu ogrzeje się od temperatury topnienia T0 do temperatury końcowej T2.

28. Część doświadczalna • Przyjmując następujące oznaczenia: • mk – masa kalorymetru • ck – ciepło właściwe kalorymetru • mw – masa wody w kalorymetrze • cw – ciepło właściwe wody • T1 – temperatura wody • ml – masa lodu, który wprowadzamy do kalorymetru • T0 – temperatura topnienia lodu [J / kg · K] • T2 – temperatura końcowa • możemy zapisać zasadę bilansu cieplnego dla zachodzącego procesu, a następnie z tego bilansu wyznaczyć ciepło topnienia lodu, które wyrazi się wzorem:

29. zadania • Mieszaninę złożoną z 5kg lodu i 15kg wody o T=0oC należy ogrzać do T=20oC za pomocą pary wodnej o T=100oC. Jaką ilość pary wodnej należy wprowadzić do wody? • Do wody o masie m1=05kg i temperaturze t1=20oC wlewamy wodę o masie m2=1 kg i temperaturze t2=60oC. Oblicz temperaturę końcową wody po wyrównaniu się temperatur.

30. bibliografia • http://www.woda.ovh.org/Obiegwody.htm • http://news.astronet.pl/3896 • http://www.astronet.pl/ • http://sciaga.onet.pl/19866,1,sciaga_druk.html • http://www.fizyka.net.pl/index.html?menu_file=ciekawostki%2Fm_ciekawostki.html&former_url=http%3A%2F%2Fwww.fizyka.net.pl%2Fciekawostki%2Fciekawostki_cwz2.html • http://www.profesor.pl/mat/na7/pokaz_material_tmp.php?plik=na7/na7_a_biegaj_030704_1.php&id_m=4989 • http://www.fiz.yoyo.pl/art/art_stan_wody.php • http://ekologicznegminy.instytut-karpacki.org/index.php/woda/2-znaczenie-wody-w-yciu-czowieka.html • http://kkape.blog.onet.pl/Znaczenie-Wody-Dla-Organizmu-C,2,ID424702224,n • http://zdrowieiuroda.blox.pl/2011/09/Znaczenie-wody-dla-czlowieka.html • http://www.aqua-systemy.com.pl/1/index1-2.html