水的三态变化
水是我们生活中最常见的东西。我们每天都要喝水。我们洗手洗脸要用到水。妈妈做饭洗衣服也需要水。水对我们非常重要。我们看见的水通常是液体。液体水会流动。我们把水倒进杯子里。水就是杯子的形状。我们把水倒进脸盆里。水就是脸盆的形状。
但是水不是只有一种样子。冬天的时候很冷。早晨我们看到草地上有白白的一层东西。那是霜。窗户玻璃上也会有冰花。这些都是水变的。水变成了固体。固体水不会流动。固体水有固定的形状。冰块就是固体水。我们把冰块放在桌子上。冰块不会像水一样流得到处都是。冰块会一直保持自己的形状。
烧开水的时候我们看见壶嘴冒白气。白气也是水变的。水变成了气体。气体水我们看不见。白气其实是很多很小很小的水珠。气体水到处跑。气体水没有固定的形状。气体水会充满整个空间。
为什么水会有不同的样子呢?这是因为温度变了。温度就是东西是冷还是热。我们用温度计测量温度。温度计上有数字。数字小表示温度低。数字大表示温度高。
水在平常的温度下是液体。夏天天气热。水是液体。我们喝的水是液体。河里的水是液体。海里的水也是液体。温度降低的时候水会变化。冬天天气很冷。温度降到零摄氏度以下。零摄氏度就是冰点。水开始结冰。湖面会结一层冰。我们把水放进冰箱的冷冻室。冷冻室温度很低。过一段时间水就变成冰块了。水从液体变成固体。这个过程叫凝固。
固体水也能变成液体水。我们把冰块从冰箱拿出来。放在桌子上。房间的温度比冰箱高。冰块慢慢开始融化。冰块的边缘变得湿漉漉的。冰块越来越小。桌子上出现一滩水。最后冰块完全不见了。全部变成了水。冰从固体变成液体。这个过程叫融化。
液体水还能变成气体水。妈妈在炉子上烧一壶水。水越来越热。我们看到壶底冒小气泡。小气泡升到水面破掉。水开始翻滚。这就是沸腾。水烧开了。我们看见壶嘴冒出很多白气。水变成了水蒸气。水蒸气是气体。我们看不见水蒸气。水蒸气跑到空气里去了。水从液体变成气体。这个过程叫汽化。汽化有两种方式。一种是沸腾。沸腾时水温度很高。一百摄氏度时水会沸腾。另一种是蒸发。蒸发在任何温度下都能发生。湿衣服挂在阳光下。衣服慢慢变干了。这就是蒸发。水从湿衣服上慢慢跑到空气里去了。夏天雨后地面有水坑。太阳一晒水坑不见了。水蒸发了。
气体水也能变回液体水。冬天我们戴着眼镜从外面走进温暖的屋子。眼镜片一下子变模糊了。上面有一层小水珠。这是我们呼出的气碰到冷镜片形成的。我们呼出的气里有水蒸气。水蒸气遇到冷的镜片。温度降低。水蒸气就变成了小水珠。从气体变成液体。这个过程叫凝结。夏天我们从冰箱拿出一瓶冰镇饮料。瓶子外面很快出现很多小水珠。这也是凝结。空气中的水蒸气遇到冷的瓶子。变成了小水滴。
固体水也能直接变成气体水。冬天洗好的湿衣服晾在外面。天气很冷。衣服冻硬了。但是过几天衣服也干了。冰直接变成了水蒸气。冰没有先变成水。固体直接变成气体。这个过程叫升华。我们用的樟脑丸时间长了会变小。最后不见了。这也是升华。
气体水也能直接变成固体水。冬天寒冷的早晨。草地上有霜。霜不是从液体水来的。是空气中的水蒸气直接变成了小冰晶。气体直接变成固体。这个过程叫凝华。冬天窗户上的冰花也是凝华形成的。
水的三态变化在我们的生活中到处都能看见。早上妈妈煮面条。锅里的水烧开了。冒出很多白气。这是汽化。白气碰到冷的窗户。变成小水珠流下来。这是凝结。我们把吃不完的饭菜放进冰箱。饭菜的热气在冰箱里变成小水珠。这也是凝结。冬天室外很冷。我们说话时嘴里冒出白气。这是我们呼出的水蒸气遇冷变成的小水珠。
水的三态变化对天气影响很大。太阳照在海洋和湖泊上。水蒸发变成水蒸气。水蒸气升到天空。天空温度低。水蒸气凝结成小水珠。很多小水珠聚在一起变成云。云里的小水珠互相碰撞合并。变成大水滴。空气托不住大水滴。大水滴落下来就是雨。如果天空温度很低。云里的小水珠会变成小冰晶。小冰晶落下来就是雪。雨和雪落到地面。有的流进河里。有的渗进土里。太阳出来。地面上的水又蒸发到空中。这样循环不停。这就是水循环。
水的三态变化也用在很多地方。我们用电冰箱保存食物。电冰箱利用水的三态变化制冷。有一种物质叫制冷剂。制冷剂在管子里流动。在冰箱里面制冷剂蒸发变成气体。蒸发要吸热。冰箱里面就变冷了。在冰箱后面制冷剂被压缩变成液体。凝结要放热。所以我们摸冰箱后面是热的。
医院里用蒸汽消毒。把水烧开产生高温蒸汽。高温蒸汽能杀死细菌。蒸汽遇到冷的器械凝结成水。同时放出很多热量。这样器械就消毒干净了。
农业生产也用到水的三态变化。早春天气冷。农民怕秧苗冻坏。傍晚的时候给秧田灌水。水的比热大。晚上水温降低得慢。能保护秧苗不被冻坏。早晨再把田里的水放掉。太阳出来。泥土温度升高得快。有利于秧苗生长。
我们家里用的空调也是这个道理。空调里面也有制冷剂。夏天制冷剂在室内机蒸发吸热。房间就凉快了。制冷剂在室外机凝结放热。冬天可以反过来。让室内机放热。房间就暖和了。
了解水的三态变化很有用。我们能解释很多自然现象。我们能更好地使用各种工具。我们能保护自己。比如我们知道烧水时壶嘴会冒出高温蒸汽。蒸汽很烫。我们就要小心不要把手放在壶嘴附近。我们知道冬天路面结冰很滑。走路就要慢一点。小心摔倒。
我们可以做几个小实验观察水的三态变化。第一个实验观察冰的融化。拿两个一样的杯子。各放一块同样大小的冰块。一个杯子放在室温下。一个杯子放在阳光晒到的地方。观察哪块冰融化得快。我们发现阳光下的冰融化得快。温度高融化快。
第二个实验观察水的蒸发。拿两块一样大小的湿布。一块展开晾着。一块揉成团放着。过一段时间摸摸哪块布干得快。我们发现展开的布干得快。展开的布面积大。蒸发得快。
第三个实验观察凝结。找一个玻璃杯。装上冰块。再倒一点水。过一会儿看杯子外面。杯子外面出现小水珠。这是空气中的水蒸气碰到冷杯子凝结成的。
通过这些实验我们能更清楚水的三态变化。水是宝贵的资源。我们要节约用水。洗完菜的水可以浇花。洗完衣服的水可以拖地。我们要爱护环境。保护河流和湖泊。让水永远干净。让水的三态变化一直为我们服务。我们的生活离不开水。离不开水的三态变化。