Исследовательская работа «Зачем ледяные дорожки посыпают солью?»

• 20 февраля 2015

Конференция «Проектная деятельность в образовательном учреждении - 2015»

Однажды мы гуляли во дворе, было очень весело: несколько дней назад прошел снег, затем потеплело, снег подтаял, а потом температура резко опустилась, и сейчас, почти везде, был лёд. Мы специально падали и смеялись.

Вышла бабушка и стала посыпать лёд солью. Через пару часов, весь лёд испортился. Конечно, веселье наше закончилось, но мы задались вопросом – какое действие оказывает соль на лёд? И решили всё выяснить опытным путём.

Цель проекта: опытным путем обнаружить определенные свойства соли и льда.

Задачи:

• провести эксперимент, наглядно отражающий изменение свойств льда при контакте с солью;
• обобщить наблюдения, сделать выводы;
• проанализировать практические результаты;
• выступить с проектом в классе, на конференции в школе.

Методы исследования: эксперимент, изучение специальной литературы. 

Применяемая аппаратура: вода, соль, формочки, морозильная камера.

1. Наши наблюдения и опыты.

На уроках окружающего мира мы изучили три состояния воды: жидкое, твёрдое и газообразное. При температуре ниже нуля градусов вода принимает твёрдое состояние-лёд. Для получения льда мы взяли формочки, залили их водой и поставили в морозильную камеру.

Пока вода превращалась в лед, в классе проходил небольшой опрос. Ученики отвечали на вопросы:

Вопрос №1.

• Во сколько раз быстрее растает лед под солью, чем обычный лёд?

Мнения были различны.

Мы перешли к проведению опытов, чтобы выяснить кто из одноклассников прав.

Опыт № 1.

После того, как вода замёрзла, мы выложили получившейся лед на две тарелки. Лёд на одной тарелке посыпали солью. Через 1 час в тарелке, где лед был посыпан солью, образовалась лужа, а во второй тарелке лед только чуть подтаял.

Опыт №2. 

Три ёмкости наполняем льдом. Две из них посыпаем солью. Одну форму со льдом, посыпанным солью, и просто со льдом помещаем в холодильник. Температура в холодильнике +5º. Третью форму со льдом, посыпанным солью, ставим в морозильную камеру. Там температура -18º.

Сравним: насколько эффективно применение соли при температуре около нуля градусов и при температуре около -20º градусов.

Прошел 1 час, в холодильнике лед посыпанной солью почти полностью растаял, лед без соли стал влажным, но не растаял.

В морозильной камере, лед под солью остался замерзшим, воды не было. 

Вопрос №2.

• Как, вы, думаете: какая вода замерзает быстрее соленая или пресная? 

Опыт № 3. 

Два стакана наполнили водой и в один из стаканов добавили соль. Вынесли стаканы с водой в помещение с минусовой температурой.

Утром мы увидели, что в стакане пресная вода замерзла, можно было даже перевернуть стакан. А в соленой воде даже не образовалось льдинок.

2. Лёд и соль. 

Лед холодный, а в комнате тепло и он тает. К тому же мы посыпаем его солью, таким образом, ускоряя процесс таяния, в результате которого лед превращается в воду.

Использование соли, как реагента, зимой на дорогах эффективно только при температуре до -5º градусов, при более низкой температуре необходимо использовать другие средства.

Когда мы добавляем соль, мы получаем соляной раствор, который замерзает при температуре намного ниже нуля.

Когда мы смешиваем соль со снегом происходит два процесса: разрушается кристаллическая структура соли с поглощением тепла, а также гидратация ионов с выделением тепла в окружающую среду. Именно поэтому происходит активный отбор тепла из окружающей среды при смешивании снега с этими солями. Другими словами, добавление соли к воде снижает точку ее замерзания.(1)

Поэтому, чтобы снег и лед растаяли и повторно не замерзали при температуре немного ниже 0º, их посыпают этими солями. 

Заключение

Изучать, наблюдать, собирать и анализировать информацию оказалось очень интересно.

За время своих наблюдений мы увидели как:

• вода переходит из жидкого состояния в твердое
• из твердого состояния в жидкое
• соль ускоряет процесс таяния льда.

ВЫВОД

Когда мы смешиваем соль со снегом происходит два процесса: разрушается кристаллическая структура соли с поглощением тепла, а также гидратация ионов с выделением тепла в окружающую среду. Именно поэтому происходит активный отбор тепла из окружающей среды при смешивании снега с этими солями. Другими словами, добавление соли к воде снижает точку ее замерзания.

Поэтому чтобы было безопасно ходить, ледяные дорожки зимой посыпают солью.

Практические результаты

В процессе исследования мы:

1) прочитали познавательную литературу;

2) познакомились со свойствами воды;

3) научились проводить опросы и анализировать результаты

4) научились проводить интересные опыты.

5) исследование было представлено на уроке «Окружающий мир» и школьной конференции, вызвало интерес у школьников.

Автор: Рыбина Дарья, Порываева Анна, ученицы 3 «А» класса МОУ средней школы №12 г.о. Жуковский Московской области. Руководитель: Баранова Галина Николаевна, учитель начальных классов высшей квалификационной категории МОУ средней школы №12 с углубленным изучением отдельных предметов, г.о. Жуковский Московской области, педагогический стаж 31 год.