Пам'ятайте, як в дитинстві ми горнулися до вікон, на яких мороз малював химерні візерунки? Як цікаво було розглядати їх і знаходити в кожному обриси фантастичних квітів, придумувати казкові сюжети або просто водити пальцем уздовж дуг, ліній і вигинів. Звідки ж бралися ці морозні візерунки?
Відходячи від мови романтики до мови науки, морозні візерунки - не що інше, як заіндевеніе внутрішньої поверхні скла. У холодну пору року температура повітря біля вікон завжди нижче, ніж в приміщенні. Холодне повітря не може утримувати в собі стільки вологи, скільки тепла. Тому надлишок її випадає інеєм. Якщо температура скла нижче нульової, вода осідає на нього у вигляді кристаликів льоду з газоподібного стану, минаючи рідку фазу. Ці кристали (іній) тонким шаром покривають скло.
Але звідки ж береться сам малюнок? Утворюється він в зв'язку з двома факторами. Перший - рух повітря всередині приміщення. Другий - особливості поверхні скла. Будь-яка подряпина, пил, відбиток пальців дозволяють створити свій унікальний візерунок на морозному склі. Найпоширеніші структури морозних візерунків - дендрити і тріхіти. Дендрити - деревоподібні структури - утворюються, якщо охолодження скла почалося при плюсовій температурі і продовжилося при негативній. У цьому випадку на склі утворюється тонка водяна плівка, яка при кристалізації замерзає у вигляді дендритів.
Тріхіти - волокнисті структури - утворюються на гострих краях подряпин, які є на склі. При цьому спочатку утворюються вузькі паралельні смуги, а в результаті подальшого охолодження від них відходять своєрідні «волокна». В сучасних склопакетах теплоізоляція не дозволяє морозу малювати на склі візерунки. Тим з великим задоволенням ми припадали до вікон, на яких бачимо зимову розпис, згадуючи щасливі моменти нашого дитинства. Ви теж любите розглядати зимові мистецтва на склі?
З приходом зими ми часто спостерігаємо, як на наших вікнах утворюються чарівні візерунки, які часом становлять пейзажі незвичайної краси. Ще в дитинстві нам говорили, що ці дивовижні картини ночами малює, своєю чарівною пензлем, не хто інший, як Дід Мороз. І, незважаючи на те, що це казка - від неї стає ясно і тепло на душі.
Що ж собою являють морозні візерунки? Морозні візерунки - це скупчення дрібних крижаних кристалів. Вченими було встановлено, що різновид мереживний розпису на вікнах дуже різноманітна - їх кількість сягає кілька мільйонів. На вікнах можуть бути зображені найрізноманітніші картини: квіти, дерева, листя, тварини, люди, птахи і т.д. Це настільки тонка робота, що позаздрили б навіть самі ювеліри.
На сьогоднішній день, не існує жодної людини, яка б не споглядав це чудове і загадкове явище. Але мало хто задавався питанням: як і чому це відбувається?
Насправді, ці надзвичайно чарівні морозні візерунки на склі виникають в результаті конденсації водяної пари. Як відомо, при мінусовій температурі вода починає кристалізуватися, що і відбувається на вікнах.
Головна причина виникнення крижаних кристалів є дуже висока вологість і охолодження стекол тривалий час.
Як було вище сказано, існує дуже велика кількістьрізновидів крижаних малюнків, але частіше за все можна зустріти візерунки деревовидних форм (дендрити) і волокнистих форм (тріхіти). Однак всі види зимових пейзажів з'являються на наших вікнах завдяки різним умовам формування, стану і охолодження водяної пари.
Працівниками Державтоінспекції зафіксовано, що при температурах починаючи з нуля і до мінус 6 градусів включно, на стеклах з'являються мереживні візерунки у формі рівномірного шару пухкого льоду. Перші крижані кристали формуються в найдрібніших ськолах і тріщинах, після чого поступово починають розростатися по всій поверхні, створюючи фантастичні малюнки на вікнах.
Вчені встановили, що дендрити з'являються на стеклах за умови дуже високої вологості і досить теплою температури в приміщенні. Спочатку на вікнах з'являється тоненька водяна плівка і тільки потім відбувається кристалізація, тому що в нижній частині вікна шар води більше. Саме тут відбувається створення дивовижних морозних картин. А ось при нестачі вологи на вікнах виникають дендрити мініатюрних розмірів. За гострим краях стекол, де часто утворюються тріщини або відколи, як правило, утворюються - тріхіти.
Хоч чудові морозні візерунки на вікнах зменшують пропускання сонячного світла наших стекол, але вони все-таки надзвичайно фантастичні. Якщо комусь не подобаються такі шедеври, то це можна легко запобігти. Для цього потрібно лише на підвіконня поставити ємність з сіллю і тоді візерунки не з'являться. З приходом метало пластикових вікон, Побачити таку красу стало дуже не просто, тому що разом з цим з'явилися й енергозберігаючі скла, у яких ступінь теплоізоляції набагато вище, ніж у звичайних.
Людині завжди важливо знати, яка буде погода, оскільки вона впливає на його діяльність і самопочуття. Спостерігаючи природу в негоду і в сонячний день, в сутінки і вночі, люди відзначали характерні ознаки, Що передують ті чи інші зміни погоди. Так з'явилися численні прикмети - свідоцтва народної мудрості, Багато з яких засновані на простому сніжному візерунку.
Гарний сніжний візерунок на вікнах в блиску ранкового сонця і в густій синяві зимових сутінків, коли рано вранці встаєш з ліжка, потягується, підходиш до вікна ... І ось, О, ЧУДО !!! На вікні знову диво. Так Так. Не дивуйтесь. Справжнісіньке диво: казкові дерева, чарівний ліс, незвичайні квіти. Це так привабливо красиво, незвичайно й загадково, що мені завжди цікаво дізнатися: чому мороз малює на вікнах снігові візерунки? Чи можна по візерунку передбачати погоду? які чарівні перетворенняутворюються на склі і залежать вони від температури повітря?
Виявляється, водою! Прозорим водяною парою, який завжди є в повітрі. Є він і в кімнаті. І між подвійними рамами вікон - всюди! Теплі пари води осідають на холодних стеклах вікон і перетворюються в кристали льоду, так само як сніжинки в небесній височині. Таких кристаликів багато, вони з'єднуються один з одним. Для того щоб почалася кристалізація, першим крижані кристали потрібно на чомусь осісти. На ще не замерзлому вікні перші кристалики з'являються, перш за все, в тих місцях, де на склі є подряпини, бруд. Часом на абсолютно не замерзлому склі мороз наніжет гірлянду сніжинок уздовж ледь помітною подряпини. Іноді скло здається чисто витертим, а мороз намалює на ньому візерунки, що проявляють сліди серветки, якою протирали вікно.
Перші кристалики льоду на склі - це завжди шестипроменеві зірочки або шестигранні стеблинки. Але, збільшуючись, розростаючись, вони зустрічаються один з одним, тиснуть один на одного, згинаються, викривляються. І з'являються візерунки.
Чим сильніше мороз на вулиці, тим більше кристалів-крижинок утворюється і
чіпляється до подряпин і порошинкам на склі.
При зростанні кристалів, особливо якщо зростання йде дуже швидко, часто утворюються так звані скелетні форми і гіллясті кристали, або дендрити. Прикладами дендритних кристалів і є крижані візерунки на склі і сніжинки.
Серед сніжинок зустрічаються «платівки», «піраміди», «стовпчики», «голки», «стріли», прості або складні «зірочки» з сильно розгалуженими променями.
Кожна з них - єдина в своєму роді. Але при цьому всі вони мають шість граней і одну вісь симетрії
Просторова решітка кристалів льоду.
Кульки зображують атоми кисню; положення атомів водню
не показані. Першим цю особливість сніжинок зазначив німецький астроном Йоганн Кеплер.
Вчені встановили, що форма снігового кристала повторює молекулярну структуру льоду - його кристалічна решітка якраз складається з шестикутників.
Виходить, що внутрішня будова снігового кристала визначає його зовнішній вигляд.
Перші систематичні дослідження снігових кристалів зробив в 30-х роках XX століття японець Укіхіро Накайя. Він виділив 41 тип сніжинок, склав першу класифікацію і з'ясував, що величина і форма утворюються кристалів льоду залежить від температури і вологості.
На склі замерзлого вікна легко побачити, як виникають, ростуть і поступово змінюють свою форму кристали льоду. Спочатку морозні малюнки починають з'являтися в нижній частині вікна. Як правило, тут накопичується велика кількість води, а потім морозні кристали поступово піднімаються вгору.
Можна розчистити в непрозорому шарі льоду, затягнув вікно, круглий «вічко», подихавши на замерзле скло або приклавши до нього палець. Якщо перестати гріти вічко, то він знову затягнеться шаром льоду, так само як замерзає ополонку на річці від холодного дихання морозу.
Якщо поспостерігати уважніше за тим, як закривається око, можна побачити: спочатку від його країв до середини витягуються тонкі голочки - ніжний, ледве видимий візерунок. Від цих голочок в сторони відгалужуються нові голочки, пір'ячко, зірочки. Ось уже весь вічко покритий ними, як найтоншим мереживом, а від країв вічка росте новий шар голочок і зірочок, закриваючи першу плетіння, - окремі гілочки з'єднуються, зливаючись в суцільний шар. Так відбувається зростання кристалів льоду.
Нові кристали завжди починають рости від країв вічка, від шарів льоду, що не розтанули. Цьому є просте і зрозуміле пояснення: прилаштуватися до вже готової кристалічній решітці частинкам води легше, ніж починати будувати нову решітку.
Сніговий кристал часто росте як фрактал, утворюючи складну нерегулярну структуру, частини якої подібні цілому.
У природі фрактали можна побачити всюди - в обрисах гір, річок, морських берегів, дерев, судинної системи ... І в морозних візерунках на вікнах!
Фрактали - безлічі з вкрай нерегулярною розгалуженою і порізаною структурою. Термін введений Б. Мандельбортом в 1975 році, хоча подібні об'єкти вивчалися в математиці з кінця XIX століття. Основною характеристикою фрактала є дрібна розмірність.
Коли повітря охолоджується, вміст вологи в ньому зменшується, надлишок води конденсується на шибці. Коли температура повітря опускається нижче 0 ° С, вода кристалізується.
Чому ж в мороз з'являються малюнки на шибці? З одного боку, самі кристалики мають свою структуру, яка визначає малюнок. Крім того, подряпини на поверхні скла, частинки пилу, повітряні потоки допомагають Дідові Морозу створювати красиві візерунки на вікнах.
Символом зими в минулі століття були не тільки люті морози і снігові замети, а й крижані візерунки на вікнах, які по стародавньому повір'ю малює сам Дід Мороз. Крижані кристали утворюють на склі в неповторні картини, в яких можна розгледіти лісову гущавину, Незвичайних тварин, казкові дерева і квіти, море, зірки. Щоб на вікнах розцвіли крижані сади, необхідно, щоб повітря в приміщенні був вологим, а за вікном була мінусова температура.
Чому на вікні з'являються морозні візерунки
Всі пам'ятають притчу про те, що морозні візерунки на вікні малює Дід Мороз. Він непомітно підкрадається вночі до вікна і виводить на ньому тонкою крижаною пензликом неповторні морозні картини. Насправді все набагато прозаїчніше. Якщо в приміщенні вологе повітря, а на вулиці температура від нуля градусів Цельсія і нижче, то зайва волога конденсується на холодній поверхні віконного скла. Тут водяна пара охолоджується і переходить з пароподібного стану в тверде, утворюючи тонкі кристали.
Будь-яке ідеальне на вигляд має мікроскопічні щербини і подряпини. Волога, яка осідає на поверхні скла, кристалізується насамперед на цих найдрібніших дефектах, і тільки потім до перших кристалів чіпляються нові і нові, формуючи візерунки. Часом для появи крижаних візерунків досить пилинок, якими всіяна поверхню скла, або розлучень, які залишаються після миття вікон. А ще появі візерунків сприяють протяги і повітряні потоки. За способом утворення морозні візерунки поділяються на два види: дендрити - гіллясті візерунки, які нагадують дерева, і тріхіти, які більше схожі на зірки.
Чому на пластикових вікнах немає візерунків?
Візерунки на вікнах морозної взимку з'являються коли на поверхні холодного скла конденсуються пари води з повітря і далі кристалізуються, утворюючи лід. Іншими словами, скло і шар прилеглого повітря повинні бути досить холодними. У пластикових вікон термоізоляційні властивості краще, ніж у дерев'яних вікон, тому температура скла з внутрішньої сторони вище. Отже, конденсація з кристалізацією протікають гірше. Простіше кажучи - старі дерев'яні вікна«Дихають» і холод надходить в квартири, і від перепаду температур утворюються візерунки.
Старі дерев'яні вікна - це подвійні рами, в які вставлені одинарні скла без стелопакет. Рами не герметичні, між ними (і значить, між стеклами) - звичайний кімнатний повітря, на холодному склі йдуть процеси конденсації вологи і кристалізації. А в вікнах ПВХ використовують - два або три скла, герметично проклеєних. Між стеклами склопакета чи не вологі кімнатне повітря, а сухий, очищений від пилу і вологи або інертний газ. Ось і виходить, що на найхолоднішому зовнішньому склі конденсуватися нічому - в камері склопакета немає вологи, а на внутрішньому склі візерунки не утворюються, тому що воно занадто тепле.
Є й інша причина: старі дерев'яні вікна, як правило «брудніше» вікон ПВХ, тобто на поверхні таких стекол більше пилу, а саме на частинках пилу кристалізується вода.
Якщо крижані візерунки з'явилися на вікнах ПВХ - це означає, що вікна встановлені не зовсім правильно, недостатньо ущільнені спеціальної гумкою, склопакет не герметичний ... Звертайтеся в
Людмила Полюхова
Конспект заняття «Звідки на вікнах беруться морозні візерунки»
Звідки на вікнах беруться морозні візерунки
цілі заняття:
Збагатити пізнавальний рівень дітей в області природних явищ; - формувати в дітей уміння спостерігати - бачити в звичайному незвичайне; викликати у дітей інтерес до зимових явищ природи; - - виховувати у дітей любов до природи рідного краю; до художнього слова (Вірші, загадки, прикмети);
Розвивати зорову спостережливість, здатність помічати незвичайне в навколишньому світі;
Розвивати уяву.
хід заняття
Хлопці, сьогодні я вам розповім казку про Зимі, але не просту, а чарівну. Вона дуже любить робити чудеса. Жила маленька Краплинка на великому білому хмарі. Жила вона одна і нудно їй було. Захотіла Капелька подивитися, а що там за хмарою. Вирішила вона зістрибнути з хмари. Тільки вона полетіла вниз, як раптом перетворилася в красиву Сніжинку.
Хлопці, підкажіть, чому ж Капелька перетворилася в Сніжинку? (Відповіді дітей). Давайте згадаємо, що ж відбувається з водою взимку? (Відповіді дітей).
А тепер послухайте вірш і скажіть, про що я сьогодні вам розповім.
Я сьогодні вранці не змогла Відірвати свої очі від скла.
Ось знову мені свій сюрприз підніс
Цей казковий художник мороз. Переді мною постало диво явище -
художника морозного плід творіння
Він не просто там що - щось малює,
А він казку на вікні малює.
Про що я сьогодні вам розповім? (Відповіді дітей). Хлопці я пропоную вам подивитися, які бувають візерунки(Перегляд презентації « Морозні візерунки на вікні» ).
Щозими у нас на вікнах відбуваються чудеса, З'являються неймовірної краси візерунки! Завжди було цікаво, звідки вони з'являються, І хто їх малює?
Чудові картини, які з'являються, можуть нагадувати то пальмові ліси, то гірлянди квітів, то гілки ялин. Як же з'являються ці химерні морозні візерунки на вікнах?
Хлопці, а як ви думаєте, як Мороз ці візерунки малює?
(Думки дітей: Дует на скла холодом, за помахом чарівної палички, кидає на вікна сніжинки, І вони приклеюються до віконця.)
Насправді від холодного, морозногоповітря крапельки води, які присутні в повітрі, осідають на холодному склі, замерзають і перетворюються на крижинки, схожі на найтонші голочки, які розходяться в різні боки по склу. За холодну ніч їх утворюється багато-багато, вони як би наростають один на
друга. І в підсумку виходять різні візерунки і малюнки, В яких можна навіть побачити обриси знайомих предметів. Ось, виявляється, як утворюються морозні візерунки, А художником тут, без сумнівів, є мороз. Виходить така краса, що ні в казці сказати, ні пером описати. До речі, в Німеччині морозні візерункина склі так і називають - «Крижані квіти».
Візерунки бувають різні: Одні утворюються в нижній частині вікна, Інші - у вигляді вузьких смужок інею, які будуть стеблом рослини.
Одна дівчинка вирішила поспостерігати за тим, як утворюються морозні візерунки. «Настав морозний ранок. Прокинувшись, я подивилася у вікно. На склі химерно виблискували на сонці крижані візерунки, Які намалював на вікні мороз. Важко повірити, що все це намальовано без допомоги людських рук. Особливо красиво, коли на вікно падає сонячний промінь, Тоді вся картинка виблискує. Спостерігаючи за сніговими візерунками, Я помітила, що вони кольорові: То блакитні в похмуру погоду, то жовті на сонці, то рожеві і лілові - на заході. Вечірньої пори, коли за вікном стає зовсім темно і скло виглядає чорним, морозні візерунки виблискують, Як зірки.
цікаві візерунки я спостерігала і на вікнах татової машини. Скло як би покривається шубою з крижаних голок. Їдемо, скла заморожені, Татові не подобається, а мені красива картинамалюється на склі ».
На всіх чи вікнах з'являються морозні візерунки? Виявляється, немає. візерункине наводяться на вікні, якщо відкрита кватирка. При якісної закладення скла, візерункина склі не з'являються, т. к. немає перепаду температур. візерункина склі недовговічні - починає пригрівати сонечко, і морозні візерункистають менш чіткими, розпливаються і стікають струмками води вниз по склу. Вони зникають безповоротно.
про морозні візерунки є прикмети, Загадки і вірші. Давним-давно по
морозним узорівлюди визначали погоду:
якщо гілочки візерунківспрямовані вниз погода буде сніжною і похмурої;
Якщо вгору - ясною і сонячною (Показ ілюстрацій морозних візерунків) .
Відгадайте загадки:
Побіліло за ніч усюди, Дунув вітер, і мороз
А у нас в квартирі диво! Сніг нам з півночі приніс.
За віконцем двір зник. Тільки ось з тих самих пір
Там чарівний виріс ліс! На склі моєму.
вірш:
Не дочекавшись тепла,
Серед зимового дня,
Розпустилися квіти,
На вікні у мене.
Підійшла я до квітів,
Змокріла щока,
Від того, що вікна
Я торкнулася злегка.
Підійшла я до квітів,
Але не пахли вони.
Для чого ж вони виросли,
У зимові дні?
Але ж морозні візерункиможна намалювати самим, для цього навіть продаються спеціальні фарби і пропонуються інші варіанти розмальовувати скло (Зубною пастою, білої гуашшю або штучним снігом). Але ніхто з людей не зможе зробити так вигадливо, так чарівно, як це вміє робити природа (Або Дід мороз) .
Хлопці, що цікавого сьогодні ви дізналися? Що сподобалося найбільше? Які прикмети ви запам'ятали? Розкажіть про них своїм батькам.
Завантаження ...
