Pamiętacie, jak jako dzieci czepialiśmy się okien, na których mróz rysował fantazyjne wzory? Jak ciekawie było na nie patrzeć i odnajdywać w każdym zarysy fantastycznych kolorów, wymyślać bajkowe sceny, czy po prostu przesuwać palcem po łukach, liniach i zakrętach. Skąd się one wzięły? mroźne wzory?
Przechodząc od języka romantyzmu do języka nauki, mroźne wzory to nic innego jak szron na wewnętrznej powierzchni szkła. W zimnych porach roku temperatura powietrza w pobliżu okien jest zawsze niższa niż w pomieszczeniu. Zimne powietrze nie jest w stanie utrzymać takiej ilości wilgoci jak ciepłe. Dlatego jego nadmiar wypada w postaci szronu. Jeśli temperatura szkła jest niższa od zera, woda osadza się na nim w postaci kryształków lodu ze stanu gazowego, omijając fazę ciekłą. Kryształy te (szron) pokrywają szkło cienką warstwą.
Ale skąd pochodzi sam rysunek? Powstaje pod wpływem dwóch czynników. Pierwszym z nich jest ruch powietrza w pomieszczeniu. Drugi to cechy szklanej powierzchni. Wszelkie rysy, kurz, odciski palców pozwalają na stworzenie własnego, niepowtarzalnego wzoru na zmrożonym szkle. Najczęstszymi strukturami wzorów mrozu są dendryty i trichity. Dendryty – struktury drzewiaste – powstają, jeśli chłodzenie szkła rozpoczęło się w temperaturze dodatniej i było kontynuowane w temperaturze ujemnej. W tym przypadku na szkle tworzy się cienka warstwa wody, która podczas krystalizacji zamarza w postaci dendrytów.
Na ostrych krawędziach rys znalezionych na szkle tworzą się trichity – struktury włókniste. W tym przypadku najpierw tworzą się wąskie równoległe paski, z których w wyniku dalszego chłodzenia wychodzą osobliwe „włókna”. W nowoczesnych oknach z podwójnymi szybami izolacja termiczna zapobiega rysowaniu wzorów na szybie przez mróz. Z wielką przyjemnością spoglądamy na okna, na których widzimy zimowe obrazy, wspominając szczęśliwe chwile naszego dzieciństwa. Czy Wy też lubicie oglądać zimową sztukę na szkle?
Wraz z nadejściem zimy często na naszych oknach pojawiają się magiczne wzory, które czasem tworzą pejzaże o niezwykłej urodzie. Już w dzieciństwie opowiadano nam, że te niesamowite obrazy maluje nocą swoim magicznym pędzlem nikt inny jak Święty Mikołaj. I pomimo tego, że jest to bajka, napełnia duszę lekką i ciepłą.
Czym są mroźne wzory? Wzory szronu to zbiór maleńkich kryształków lodu. Naukowcy odkryli, że rodzaje koronkowych malowideł na oknach są bardzo różnorodne – ich liczba sięga kilku milionów. Na oknach można przedstawić różnorodne obrazy: kwiaty, drzewa, liście, zwierzęta, ludzi, ptaki itp. To tak delikatna praca, że nawet sami jubilerzy byliby zazdrośni.
Dziś nie ma osoby, która nie kontemplowałaby tego wspaniałego i tajemniczego zjawiska. Ale niewiele osób zadało pytanie: jak i dlaczego tak się dzieje?
W rzeczywistości te niezwykle magiczne, mroźne wzory na szkle powstają w wyniku kondensacji pary wodnej. Jak wiadomo, w ujemnych temperaturach woda zaczyna się krystalizować, co właśnie dzieje się na oknach.
Główną przyczyną powstawania kryształków lodu jest bardzo duża wilgotność i długotrwałe schładzanie szkła.
Jak wspomniano powyżej, jest bardzo duża liczba różnorodne wzory lodu, ale najczęściej można spotkać wzory form drzewiastych (dendryty) i form włóknistych (trichity). Jednak na naszych oknach pojawiają się wszelkiego rodzaju zimowe pejzaże ze względu na odmienne warunki powstawania, stanu i schładzania pary wodnej.
Odnotowano, że w temperaturach od zera do minus 6 stopni włącznie na szkle pojawiają się koronkowe wzory w postaci jednolitej warstwy sypkiego lodu. W najmniejszych odłamkach i pęknięciach tworzą się pierwsze kryształki lodu, po czym stopniowo zaczynają rozrastać się na całej powierzchni, tworząc na szybach fantastyczne wzory.
Naukowcy odkryli, że dendryty pojawiają się na szkle w warunkach bardzo dużej wilgotności i odpowiednio ciepłej temperatury pokojowej. Początkowo na szybach pojawia się cienki film wody, a dopiero potem następuje krystalizacja, ponieważ w dolnej części okna znajduje się większa warstwa wody. To tu powstają niesamowite mroźne obrazy. Kiedy jednak brakuje wilgoci, na oknach pojawiają się miniaturowe dendryty. Wzdłuż ostrych krawędzi szkła, gdzie często tworzą się pęknięcia lub odpryski, zwykle tworzą się trichity.
Choć wspaniałe mroźne wzory na oknach ograniczają przepuszczanie światła słonecznego przez nasze szyby, to i tak są niezwykle fantastyczne. Jeśli ktoś nie lubi takich arcydzieł, można temu łatwo zapobiec. Aby to zrobić, wystarczy umieścić pojemnik z solą na parapecie, a wtedy wzory nie będą się pojawiać. Wraz z pojawieniem się metalu plastikowe okna, bardzo trudno było dostrzec takie piękno, ponieważ wraz z nim pojawiło się również szkło energooszczędne, którego stopień izolacyjności termicznej jest znacznie wyższy niż w przypadku zwykłego szkła.
Zawsze ważne jest, aby człowiek wiedział, jaka będzie pogoda, ponieważ wpływa ona na jego aktywność i samopoczucie. Ludzie zauważali, że obserwowali przyrodę podczas złej pogody i w słoneczny dzień, o zmierzchu i w nocy cechy charakterystyczne, spodziewając się pewnych zmian pogody. Tak pojawiły się liczne znaki – dowody mądrość ludowa, z których wiele opiera się na prostym wzorze śniegu.
Wzór śniegu na oknach pięknie prezentuje się w blasku porannego słońca i w gęstym błękicie zimowego zmierzchu, kiedy wcześnie rano wstajesz z łóżka, przeciągasz się, podchodzisz do okna... I oto CUD !!! W oknie znów panuje magia. Tak, tak. Nie zdziw się. Prawdziwa magia: bajeczne drzewa, czarujący las, niezwykłe kwiaty. Jest tak atrakcyjnie piękny, niezwykły i tajemniczy, że zawsze ciekawi mnie: dlaczego mróz rysuje wzory śniegu na oknach? Czy można przewidzieć pogodę na podstawie wzoru? Który magiczne przemiany tworzą się na szkle i czy zależą od temperatury powietrza?
Okazuje się, woda! Przezroczysta para wodna, która zawsze unosi się w powietrzu. On także jest w pokoju. A pomiędzy podwójnymi ramami okiennymi – wszędzie! Ciepła para wodna osadza się na zimnych szybach okien i zamienia się w kryształki lodu, niczym płatki śniegu na niebie. Takich kryształów jest wiele, łączą się ze sobą. Aby mogła rozpocząć się krystalizacja, pierwsze kryształki lodu muszą się na czymś osadzić. Na jeszcze niezamarzniętej szybie pierwsze kryształki pojawiają się przede wszystkim w miejscach, gdzie na szybie znajdują się rysy i zabrudzenia. Czasami na całkowicie niezamarzniętym szkle szron zawiąże girlandę płatków śniegu wzdłuż ledwo zauważalnej rysy. Czasami wydaje się, że szyba jest wytarta do czysta, a szron rysuje na niej wzory, odsłaniając ślady serwetki, którą wycierano okno.
Pierwsze kryształki lodu na szkle to zawsze sześcioramienne gwiazdki lub sześciokątne łodygi. Ale rosnąc, rosnąc, spotykają się, naciskają na siebie, zginają się, zginają. I pojawiają się wzory.
Im silniejszy mróz na zewnątrz, tym więcej tworzy się kryształków lodu
przylega do zadrapań i drobinek kurzu na szkle.
Kiedy kryształy rosną, szczególnie jeśli wzrost jest bardzo szybki, często tworzą się tak zwane formy szkieletowe i kryształy rozgałęzione, czyli dendryty. Przykładami kryształów dendrytycznych są wzory lodu na szkle i płatki śniegu.
Wśród płatków śniegu znajdują się „płyty”, „piramidy”, „kolumny”, „igły”, „strzałki”, proste lub złożone „gwiazdy” z silnie rozgałęzionymi promieniami.
Każdy z nich jest jedyny w swoim rodzaju. Ale jednocześnie wszystkie mają sześć twarzy i jedną oś symetrii
Przestrzenna sieć kryształków lodu.
Kulki reprezentują atomy tlenu; pozycje atomów wodoru
nie pokazano. Pierwszym, który zauważył tę cechę płatków śniegu, był niemiecki astronom Johannes Kepler.
Naukowcy odkryli, że kształt kryształu śniegu odpowiada strukturze molekularnej lodu – jego sieć krystaliczna składa się z sześciokątów.
Okazuje się, że wewnętrzna budowa kryształu śniegu determinuje jego wygląd zewnętrzny.
Pierwsze systematyczne badania kryształów śniegu podjął w latach 30. XX wieku Japończyk Ukihiro Nakaya. Zidentyfikował 41 rodzajów płatków śniegu, opracował pierwszą klasyfikację i odkrył, że wielkość i kształt powstałych kryształków lodu zależy od temperatury i wilgotności.
Na szybie zamarzniętego okna łatwo zobaczyć, jak kryształki lodu pojawiają się, rosną i stopniowo zmieniają swój kształt. Najpierw w dolnej części okna zaczynają pojawiać się mroźne wzory. Z reguły gromadzi się tu duża ilość wody, a następnie stopniowo unoszą się kryształki szronu.
Okrągłe „oko” można oczyścić z nieprzezroczystej warstwy lodu pokrywającej okno, oddychając na zamarzniętą szybę lub kładąc na niej palec. Jeśli przestaniesz podgrzewać wizjer, ponownie pokryje się on warstwą lodu, tak jak dziura lodowa na rzece zamarza od zimnego oddechu mrozu.
Jeśli przyjrzysz się bliżej, jak zamyka się wizjer, zobaczysz: najpierw od jego krawędzi do środka rozciągają się cienkie igły - delikatny, ledwo widoczny wzór. Z tych igieł nowe igły, pióra i gwiazdki rozgałęziają się na boki. Teraz całe oko jest nimi pokryte, jak najdelikatniejsza koronka, a z brzegów oka wyrasta nowa warstwa igieł i gwiazdek, pokrywając pierwszy splot - poszczególne gałązki łączą się, łącząc w ciągłą warstwę. W ten sposób rosną kryształki lodu.
Nowe kryształy zawsze zaczynają wyrastać z brzegów oka, z warstw lodu, które się nie stopiły. Jest na to proste i zrozumiałe wyjaśnienie: cząsteczki wody łatwiej przyczepiają się do gotowej sieci krystalicznej, niż zaczynają budować nową.
Kryształ śniegu często rośnie jak fraktal, tworząc złożoną, nieregularną strukturę, której części są podobne do całości.
W naturze fraktale można zobaczyć wszędzie - w zarysach gór, rzek, wybrzeży, drzew, układu naczyniowego... I w mroźnych wzorach na oknach!
Fraktale to zbiory o wyjątkowo nieregularnej, rozgałęzionej i postrzępionej strukturze. Termin ten wprowadził B. Mandelbort w 1975 r., choć podobne obiekty badano w matematyce od końca XIX wieku. Główną cechą fraktala jest jego wymiar ułamkowy.
W miarę ochładzania się powietrza zmniejsza się jego wilgotność, a nadmiar wody skrapla się na szybie okna. Gdy temperatura powietrza spadnie poniżej 0°C, woda krystalizuje.
Dlaczego rysunki pojawiają się na szybie okiennej podczas zimnej pogody? Z jednej strony same kryształy mają swoją własną strukturę, która determinuje wzór. Ponadto rysy na szklanej powierzchni, cząsteczki kurzu i prądy powietrza pomagają Mikołajowi tworzyć piękne wzory na oknach.
Symbolem zimy w minionych stuleciach były nie tylko silne mrozy i zaspy, ale także lodowe wzory na oknach, które według starożytnych wierzeń rysuje sam Święty Mikołaj. Kryształki lodu tworzą na szkle niepowtarzalne wzory, w których widać leśny zarośla, niezwykłe zwierzęta, bajeczne drzewa i kwiaty, morze, gwiazdy. Aby na oknach zakwitły lodowe ogrody, konieczne jest, aby powietrze w pomieszczeniu było wilgotne, a temperatura za oknem była poniżej zera.
Dlaczego na oknie pojawiają się mroźne wzory?
Wszyscy pamiętają przypowieść o tym, że Święty Mikołaj rysuje mroźne wzory na oknie. Cicho podkrada się nocą do okna i cienkim, lodowym pędzlem maluje na nim wyjątkowe mroźne obrazy. Tak naprawdę wszystko jest o wiele bardziej prozaiczne. Jeśli powietrze w pomieszczeniu jest wilgotne, a temperatura na zewnątrz wynosi zero stopni Celsjusza lub mniej, wówczas nadmiar wilgoci skrapla się na zimnej powierzchni szyby okiennej. Tutaj para wodna ochładza się i przechodzi z pary w stan stały, tworząc cienkie kryształy.
Wszystko, co wygląda idealnie, ma mikroskopijne rysy i zadrapania. Wilgoć osadzająca się na powierzchni szkła krystalizuje przede wszystkim na tych drobnych defektach, a dopiero potem coraz bardziej przylega do pierwszych kryształków, tworząc wzory. Czasami do pojawienia się lodowych wzorów wystarczą cząsteczki kurzu zalegające na powierzchni szyby lub plamy, które pozostają po umyciu okien. Przeciągi i prądy powietrza również przyczyniają się do pojawiania się wzorów. Zgodnie z metodą powstawania wzory mrozu dzielą się na dwa typy: dendryty - rozgałęzione wzory przypominające drzewa i trichity, które bardziej przypominają gwiazdy.
Dlaczego na plastikowych oknach nie ma wzorów?
Wzory na oknach w mroźną zimę pojawiają się, gdy para wodna z powietrza skrapla się na powierzchni zimnej szyby, a następnie krystalizuje, tworząc lód. Innymi słowy, szkło i warstwa sąsiadującego powietrza muszą być wystarczająco zimne. Okna plastikowe charakteryzują się lepszymi właściwościami termoizolacyjnymi niż okna drewniane, przez co temperatura szyby od wewnątrz jest wyższa. W rezultacie kondensacja i krystalizacja przebiegają gorzej. Inaczej mówiąc, stary okna drewniane„oddychaj”, a do mieszkań wchodzi chłód, a z różnicy temperatur powstają wzory.
Stare okna drewniane to podwójne ramy, w które wsuwane są pojedyncze tafle szkła, bez okien z podwójnymi szybami. Ramki nie są uszczelnione, pomiędzy nimi (a więc i między szybami) panuje zwykłe powietrze pokojowe, a na zimnej szybie zachodzą procesy kondensacji i krystalizacji wilgoci. A w oknach PCV używają dwóch lub trzech szklanek, hermetycznie zamkniętych. Pomiędzy szybami okna z podwójnymi szybami nie znajduje się wilgotne powietrze w pomieszczeniu, ale suche, wolne od kurzu i wilgoci lub gazów obojętnych. Okazuje się więc, że na najzimniejszej szybie zewnętrznej nie ma się co kondensować – w komorze szyby zespolonej nie ma wilgoci, a na szybie wewnętrznej nie tworzą się wzory, bo jest za ciepło.
Jest jeszcze jeden powód: stare okna drewniane są zwykle „brudniejsze” niż okna PCV, to znaczy na powierzchni takiego szkła znajduje się więcej kurzu, a na cząsteczkach kurzu krystalizuje woda.
Jeśli na oknach PCV pojawiają się ślady lodu, oznacza to, że okna są nieprawidłowo zamontowane, nie są wystarczająco uszczelnione specjalną gumką, okno z podwójną szybą nie jest szczelne... Kontakt
Ludmiła Poliukowa
Podsumowanie lekcji „Skąd się biorą mroźne wzory na oknach”
Skąd się biorą mroźne wzory na oknach?
Cele zajęcia:
Wzbogać poziom poznawczy dzieci w zakresie zjawisk naturalnych; - rozwijać u dzieci umiejętność obserwacji - dostrzegania niezwykłości w zwyczajności; wzbudzić zainteresowanie dzieci zjawiska zimowe natura; - - pielęgnować w dzieciach miłość do przyrody swojej ojczyzny; do słowa artystycznego (wiersze, zagadki, znaki);
Rozwijaj obserwację wzrokową, umiejętność zauważania niezwykłych rzeczy w otaczającym Cię świecie;
Rozwijaj wyobraźnię.
Postęp lekcji
Kochani dzisiaj opowiem Wam bajkę o zimie, ale nie taką prostą, a magiczną. Uwielbia czynić cuda. Na dużej białej chmurze żyła mała Kropelka. Mieszkała sama i nudziła się. Droplet chciał zobaczyć, co kryje się za chmurą. Postanowiła skoczyć z chmury. Gdy tylko poleciała w dół, nagle zamieniła się w piękny płatek śniegu.
Chłopaki, powiedzcie mi, dlaczego Kropla zamieniła się w płatek śniegu? (odpowiedzi dzieci). Przypomnijmy, co dzieje się z wodą zimą? (odpowiedzi dzieci).
A teraz posłuchajcie wiersza i opowiedzcie, o czym wam dzisiaj opowiem.
Dziś rano nie mogłam oderwać wzroku od szyby.
Tutaj znowu zrobił mi swoją niespodziankę
Ten wspaniały artysta Zamrażanie. Pojawił się przede mną cud -
Artysta mroźny owoc stworzenia
On nie tylko coś tam maluje,
I rysuje bajkę na oknie.
O czym dzisiaj Ci opowiem? (odpowiedzi dzieci). Chłopaki, sugeruję zobaczyć, co tam jest wzory(zobacz prezentację « Mroźne wzory na oknie» ).
Mamy każdą zimę w oknach dzieją się cuda, wydają się niesamowitej urody wzory! Zawsze było ciekawie skąd oni pochodzą i kto je rysuje?
Cudowne obrazy, które się pojawią, mogą przypominać lasy palmowe, girlandy kwiatów lub gałęzie jodeł. Jak te dziwne mroźne wzory na oknach?
Chłopaki, co o tym sądzicie? Frost rysuje te wzory?
(Opinie dzieci: Zimno dmucha na szybę, jak magia, rzuca się okna w kształcie płatków śniegu i przyklejają się do okna.)
Właściwie z zimna, mroźny powietrza, kropelki wody obecne w powietrzu osiadają na zimnej szybie, zamarzają i zamieniają się w kawałki lodu, podobne do najcieńszych igieł, które rozprzestrzeniają się w różnych kierunkach wzdłuż szyby. Podczas zimnej nocy powstaje ich wiele, wiele, zdają się rosnąć jeden na drugim.
przyjaciel. I ostatecznie okazują się inne wzory i rysunki, na którym widać nawet zarysy znajomych obiektów. Okazuje się, że tak powstają mroźne wzory, a artystą tutaj bez wątpienia jest Zamrażanie. Rezultatem jest takie piękno, że nie da się go opowiedzieć w bajce ani opisać piórem. Nawiasem mówiąc, w Niemczech mroźne wzory na szkle, tak to nazywają – „lodowe kwiaty”.
Wzory są różne: niektóre powstają na dole okna, inne - w postaci wąskich pasków szronu, które będą łodygą rośliny.
Jedna dziewczyna postanowiła zobaczyć, jak to zrobić mroźne wzory. „Nadszedł czas mroźny poranek. Kiedy się obudziłem, wyjrzałem przez okno. Lodowaty lód na szkle mienił się kapryśnie w słońcu. wzory które narysowałam na oknie zamrażanie. Aż trudno uwierzyć, że to wszystko powstało bez pomocy ludzkich rąk. Szczególnie pięknie wygląda, gdy spada na okno promień słońca, wtedy cały obraz błyszczy. Oglądanie śniegu wzory, zauważyłem, że oni kolorowy: czasem niebieski przy pochmurnej pogodzie, czasem żółty w słońcu, czasem różowy i fioletowy o zachodzie słońca. Wieczorem, gdy za oknem robi się już zupełnie ciemno i szyba wydaje się czarna, mroźne wzory błyszczą jak gwiazdy.
Ciekawy Widziałem też wzory na szybach samochodu mojego taty.. Wygląda na to, że szkło jest pokryte warstwą igieł lodowych. Chodźmy, szkło mrożony, tata tego nie lubi, ale mnie się to nie podoba piękny obraz rysowane na szkle.”
Czy to jest dla każdego? Na szybach pojawiają się mroźne wzory? Okazuje się, że nie. Wzory nie pojawiają się w oknie, jeśli okno jest otwarte. Z wysokiej jakości uszczelką szklaną, wzory nie pojawiają się na szybie, ponieważ nie ma różnicy temperatur. Wzory na szkle są krótkotrwałe - słońce zaczyna się nagrzewać i mroźne wzory stają się mniej wyraźne, rozmywają się i spływają po szkle strumieniami wody. Znikają na zawsze.
O mroźne wzory są znakami, zagadki i wiersze. Dawno, dawno temu
mroźne wzory zdefiniowani ludzie pogoda:
Jeśli gałęzie wzory skierowany w dół pogoda będzie śnieżna i pochmurna;
Jeśli jest – pogodnie i słonecznie (pokazuję ilustracje mroźne wzory) .
Odgadnij zagadki:
W nocy wszystko zrobiło się białe, wiał wiatr i zamrażanie
I w naszym mieszkaniu wydarzył się cud! Śnieg przywiózł do nas z północy.
Za oknem podwórko zniknęło. Tylko od tego czasu
Wyrósł tam magiczny las! Na moim szkle.
Wiersz:
Nie czekając na ciepło,
W środku zimowego dnia,
Kwiaty rozkwitły
Na moim oknie.
Podeszłam do kwiatów
Mój policzek zrobił się mokry
Ponieważ okna
Dotknąłem lekko.
Podeszłam do kwiatów
Ale nie pachniały.
Dlaczego dorastali?
W zimowe dni?
Ale mroźne wzory możesz to narysować samodzielnie, sprzedawane są nawet specjalne farby i oferowane są inne opcje malowania szkła (pasta do zębów, biały gwasz lub sztuczny śnieg). Ale żaden z ludzi nie potrafi tego zrobić tak misternie i magicznie, jak potrafi to zrobić natura (lub dziadek Zamrażanie) .
Chłopaki, jakich ciekawych rzeczy się dzisiaj nauczyliście? Co Ci się najbardziej podobało? Jakie znaki pamiętasz? Opowiedz o nich rodzicom.
Załadunek...
