Rumah Pulpitis Bagaimana penjelajah kutub menggunakan sifat es. Mengapa es tidak tenggelam di dalam air, melainkan mengapung di permukaannya?

Bagaimana penjelajah kutub menggunakan sifat es. Mengapa es tidak tenggelam di dalam air, melainkan mengapung di permukaannya?

Subjek: Samudra Arktik .

Tujuan pelajaran: Membentuk konsep Samudra Arktik sebagai komunitas alami.

Pendidikan: Pembentukan pengetahuan tentang sifat Samudra Arktik:Mengenal penghuni Samudera Arktik, mampu menjelaskan ciri-ciri adaptasi makhluk hidup yang hidup di Samudera Arktik.

Pendidikan: Mengembangkan keterampilan bekerja dengan informasi (memprosesnya dengan berbagai cara, kritis terhadap informasi), mengembangkan kemampuan bicara dan memori.Menentukan topik dan tujuan pelajaran; menerima informasi dari berbagai sumber;

menganalisis teks yang Anda baca.

Pendidikan: menumbuhkan rasa ingin tahu, minat terhadap mata pelajaran, memperluas wawasan siswa, mengembangkan keinginan untuk mempelajari hal-hal baru,dengarkan jawaban rekanmu; mendengarkan dan memahami pembicaraan guru.

Peralatan: presentasi elektronik,buku teks, peta zona alami Rusia, kamus.

Kemajuan pelajaran

SAYA . Momen organisasi.

Halo teman-teman. Kami memiliki tamu dalam pelajaran kami. Mari kita sambut mereka.

Dunia di sekitar kita

Menarik untuk diketahui

Rahasia dan misterinya

Apakah Anda siap untuk menyelesaikannya?

Memeriksa pekerjaan rumah.

2. Memperbarui pengetahuan

Tebak teka-tekinya:

Terdiri dari lautan.
Baiklah, cepat jawab.
Ini bukan segelas air,
Ah, besar sekali... lautan

Ada banyak perairan yang berbeda di permukaan bumi. Menurut Anda, perairan manakah yang paling luas? (laut)

Membacadalam kamus tentang apa itulaut.

(Lautan adalah bagian dari Samudra Dunia yang terletak di antara benua)

Berapa banyak lautan yang ada di bumi? (4) Bekerja dengan peta dunia.

Manakah yang terbesar? Yang mana yang kecil?

Seberapa dalam? Yang mana yang tidak terlalu dalam?

Laut manakah yang paling hangat? Yang mana yang paling dingin?

Apakah ada kehidupan di lautan?

Dan dalam cuaca dingin?

Hari ini kita akan melihat ke lautan yang dingin ini.

2. Kerjakan topik pelajaran.

Menurut Anda, pada kondisi iklim apa Samudera Arktik berada?

Ya, di sana sangat dingin. Baik flora maupun fauna harus beradaptasi dengan kondisi kehidupan yang keras.

Jika kita pergi ke Utara dalam waktu yang sangat lama, tanpa berbelok atau menyimpang kemana-mana, maka kita akan sampai di Kutub Utara. Wilayah Bumi ini telah lama disebut Arktik - dari kata Yunani arkticos - utara, sebagaimana orang Yunani kuno menyebut konstelasi Ursa Major yang terletak di bagian utara langit.

Hari ini di kelas kita mengadakan pertemuan lain dari klub “Kita dan dunia di sekitar kita.” Kami mendedikasikannya untuk studi tentang Samudra Arktik. Kami akan membagi menjadi 4 kelompok: ahli geografi, ahli biologi, ahli zoologi dan ahli ekologi. Pertemuan klub kami akan diadakan sesuai rencana: (di papan)

    Lokasi Samudra Arktik dan ciri-ciri alam mati (kelompok ahli geografi).

    Tumbuhan di Samudra Arktik (kelompok ahli biologi).

    Hewan di Samudra Arktik (kelompok ahli zoologi).

    Arktik dan manusia (kelompok ahli ekologi).

Kami memberikan penjelasan kepada sekelompok ahli geografi.

Lokasi dan ciri-ciri alam mati

Samudra Arktik adalah lautan terdingin di dunia. Sebagian besar permukaan laut dan pulau-pulaunya sepanjang tahun tertutup es multi-tahun dengan ketebalan hingga 5 meter. Hanya di beberapa tempat di pulau-pulau tersebut tidak ada es, tetapi bahkan di sini tanahnya membeku hingga kedalaman beberapa meter. Tanah tidak terbentuk di pulau-pulau tersebut.

Sifat Samudra Arktik sangat keras. Di musim dingin ada MALAM KUTUB. Pada pertengahan Oktober hingga Februari matahari tidak terlihat sama sekali. Angin kencang bertiup, badai salju melanda selama berminggu-minggu, dan suhu udara seringkali turun hingga -60°C. Selama malam kutub, Anda dapat mengamati salah satu fenomena alam yang paling menakjubkan - CAHAYA UTARA. Saksi mata mengatakan bahwa aurora tampak seperti tirai aneh yang bergoyang di langit gelap. Tirai terbagi menjadi garis-garis bercahaya multi-warna, bersinar dengan warna pelangi yang murni.

Di musim panas ada HARI KUTUB di SLO. Selama beberapa bulan ada cahaya 24 jam sehari. Namun matahari terbit rendah di atas cakrawala, dan suhu jarang naik di atas 3-4°C. Oleh karena itu, bahkan selama hari kutub yang panjang, es berusia berabad-abad tidak punya waktu untuk mencair.

menit fisik .

Tiga beruang sedang berjalan pulang.

Ayah itu besar, besar.

Ibu sedikit lebih pendek.

Ya, anakku masih bayi kecil.

Dia sangat kecil

Dia berjalan berkeliling dengan mainan kerincingan.

Mari kita berikan penjelasan kepada sekelompok ahli biologi.

Tanaman

Hanya tanaman yang tahan dan bersahaja yang dapat mentolerir kondisi alam yang keras. Area yang luas ditempati oleh penempatan batu. Hampir tidak ada tanah. Di musim panas, salju mencair di beberapa tempat dan bebatuan terlihat. Di sanalah LICHEN tumbuh, tampak seperti sampah abu-abu. Lumut adalah organisme yang menakjubkan. Sebagian besar lumut terdiri dari tabung tipis berwarna putih atau tidak berwarna. Ini adalah benang jamur. Setiap tubuh jamur terdiri dari tabung-tabung tersebut. Dan di antara tabung jamur ada bola zamrud. Ini adalah alga kecil. MONSTER - seperti semua lumut, terdiri dari dua organisme - jamur dan ganggang, digabungkan menjadi satu. Saat basah, lumut menjadi lembut dan elastis. Namun setelah dikeringkan menjadi rapuh dan mudah hancur. Remah-remah terkecilnya mudah terbawa angin dan mampu berakar. Beginilah cara lumut berkembang biak. Lumut rusa merupakan makanan utama rusa kutub. Rusa pasti menemukannya melalui penciuman bahkan di musim dingin di bawah salju.

Di wilayah selatan lautan, di sana-sini Anda dapat menemukan POLAR POPPIES dan POLAR WILLOWS yang menjalar. Mereka mudah disalahartikan sebagai tumbuhan perdu, karena tingginya hanya 5-10 sentimeter.

Mari kita berikan penjelasan kepada sekelompok ahli zoologi.

Hewan

Walrus dan anjing laut dicegah agar tidak membeku karena lapisan lemak subkutan yang tebal. Walrus adalah kerabat dekat anjing laut, besar dan kuat, dan hanya sedikit orang yang berani menyerang mereka. Mereka memiliki dua taring panjang, yang mereka gunakan dalam perkelahian dan untuk keluar dari air menuju es untuk beristirahat. Walrus memiliki bibir yang kuat sehingga mereka dapat menghisap kerang yang dapat dimakan dari cangkangnya. Seekor walrus bisa makan 3.000 kerang dalam sehari.

BERUANG KUTUB memiliki bulu tebal yang mampu menahan panas dengan baik. Raksasa Arktik berkeliaran di gurun bersalju selama berhari-hari untuk mencari mangsa. Dia bisa berbaring di dekat lubang es selama berjam-jam, menunggu anjing laut muncul untuk mencari udara segar. Beruang kutub (kutub) adalah hewan terbesar dan terkuat di Samudra Arktik; tidak ada yang menyerang mereka. Di tengah musim dingin, anak-anaknya lahir di sarang bersalju. Sang ibu memberi mereka susu, tetapi dia tidak makan apa pun sampai cuaca cukup hangat untuk dia pergi berburu. Beruang kutub memiliki indra penciuman yang sangat baik dan dapat berlari melintasi es dengan sangat cepat, mengejar mangsa. Mereka berenang dan menyelam dengan baik. Di musim panas mereka memakan rumput, lumut, blueberry, dan lemming.

Di pantai berbatu terdapat koloni burung. Banyak burung laut bersarang di sini: puffin, guillemots, puffin, berbagai jenis burung camar. Angsa dan bebek hidup di sepanjang pantai. Di antara mereka, yang paling terkenal adalah eider, yang bulunya lembut dan hangat. Beberapa hewan dapat hidup sepanjang tahun di Samudera Arktik. Hewan lain mengunjungi tempat ini hanya di musim panas, saat es mencair dan laut bersih dari es. Tumbuhan yang tumbuh di musim panas merupakan sumber makanan utama bagi banyak hewan.

Adaptasi apa yang mereka miliki terhadap kondisi kehidupan ini?

Mari kita ambil salah satu spesies hewan dan pindahkan ke kita.

Misalnya: Bisakah beruang kutub hidup dalam kondisi kita?

Mengapa tidak?

Bekerja dengan buku

- Teman-teman, dengarkan. Sekarang saya akan mengajukan pertanyaan kepada Anda, dan Anda harus menjawabnya.

Mari kita lihat siapa di antara Anda yang paling perhatian dan aktif.

Penjelajah kutub manakah yang Anda ingat?

Apa yang dipikirkan para penjelajah kutub sebelumnya?

Hal baru apa yang Anda pelajari?

Apa yang ada di "Puncak Bumi"?

Saat ini, peralatan apa yang digunakan untuk mempelajari lautan?

Sepatah kata dari para pecinta lingkungan hidup kita.

lambat dan manusia .

Tidak ada pemukiman manusia permanen di Samudra Arktik. Namun, banyak orang yang tinggal di sini. Rute terpendek dari Atlantik ke Pasifik melewati Samudra Arktik. Oleh karena itu, karavan kapal dagang secara teratur bergerak di sepanjang Rute Laut Utara, dengan kapal pemecah es yang kuat membuka jalan menembus es.

Ada banyak stasiun ilmiah di pulau-pulau dan di es Samudra Arktik. Di sini penjelajah kutub mengamati cuaca, mempelajari di mana es yang terapung di lautan, dan menjelajahi alam di Utara. Data yang mereka kumpulkan membantu mereka menavigasi es dan membantu ahli meteorologi membuat prakiraan cuaca.

Di lautan Samudra Arktik, orang-orang melakukan penangkapan ikan dan berburu. Sayangnya, karena semakin banyak manusia yang menjelajahi Samudra Arktik, alamnya terancam. Hewan sepertiberuang kutub, walrus, paus kepala busur, angsa putih, musk ox.

Untuk melindungi hewan langka ini, cagar alam telah dibuat di Semenanjung Taimyr dan Pulau Wrangel.

Berdasarkan flora dan fauna, apa yang dapat dilakukan manusia?

Meski dingin, kita membutuhkan Samudra Arktik.

Pekerjaan kosakata

Apa itu cadangan?

Buka kamus dan temukan apa itu cadangan?

menit fisik .

Pergerakan lagu tentang penguin

4. Konsolidasi apa yang telah dipelajari.

a) survei frontal:

Bandingkan kondisi alam daerah Anda dengan kondisi alam Arktik.

Tumbuhan dan hewan apa yang menjadi ciri khas zona Arktik?

Mengapa orang sudah lama menjelajahi Arktik?

Tindakan apa yang diambil masyarakat untuk melindungi alam di wilayah utara?

Mengapa hewan pemakan laut mendominasi hewan Arktik?

b) rangkaian daya:

Alga – krustasea – ikan – burung

Alga – krustasea – ikan – anjing laut

Ikan – anjing laut – beruang kutub

c) Isilah tabel ekspedisi hari ini (saling memeriksa berpasangan)

Arktik - kerajaan salju dan es

Lokasi geografis

Samudra Arktik, laut utara, pulau-pulau

Penerangan

Siang kutub dan malam kutub, Cahaya Utara

Flora dan fauna

Lumut, lumut, poppy kutub, lingonberry, cloudberry, krustasea, ikan, auk, beruang kutub, walrus, anjing laut

Aktivitas manusia

Stasiun ilmiah, Rute Laut Utara, memancing, berburu

d) memecahkan teka-teki silang: (di papan)

Solusi teka-teki silang "SLO".

Jika Anda menebak teka-teki silang dengan benar, Anda akan membaca kata yang berada di tengah.

Pertanyaan.

1. Burung-burung ini berkumpul di musim panas di pantai berbatu di “koloni burung” yang berisik; mereka suka berpesta ikan.

2. Kerabat dekat anjing laut.

3. Burung yang bertelur langsung di tepian batu yang gundul.

4. Beruang kutub suka memburunya.

5. Tumbuhan paling umum di daerah kutub.

6. Penghuni lautan dan samudera terbesar.

7. Penghuni kecil laut yang menjadi makanan ikan.

Jawaban. 1. Burung Camar. 2. Walrus. 3. Guillemot. 4. Segel. 5. Lumut. 6. Paus 7. Crustacea.

Apa yang kita pelajari di kelas? (Bekerja dengan teks; bekerja berpasangan, temukan informasi yang diperlukan)

Apa yang telah kamu pelajari?

5.Pekerjaan rumah. Siapkan cerita tentang penghuni Samudra Arktik.

- lautan terkecil di Bumi berdasarkan luasnya, terletak di antara Eurasia dan Amerika Utara. Luas 14,75 juta meter persegi. km, kedalaman rata-rata 1225 m, kedalaman terbesar 5527 m di Laut Greenland. Volume air adalah 18,07 juta km³.

Lautan ini terkenal karena iklimnya yang keras, banyaknya es, dan kedalaman yang relatif dangkal. Kehidupan di sana sepenuhnya bergantung pada pertukaran air dan panas dengan lautan di sekitarnya.

Samudra Arktik adalah samudra terkecil di bumi. Ini adalah yang paling dangkal. Lautan terletak di tengah-tengah Arktik, yang menempati seluruh ruang di sekitar Kutub Utara, termasuk lautan, bagian benua, pulau, dan kepulauan yang berdekatan.

Sebagian besar wilayah lautan terdiri dari lautan, yang sebagian besar bersifat marginal dan hanya satu yang bersifat internal. Ada banyak pulau di lautan yang terletak di dekat benua.

Sejarah penjelajahan laut. Penjelajahan Samudera Arktik adalah kisah eksploitasi heroik banyak generasi pelaut, pelancong, dan ilmuwan dari sejumlah negara. Pada zaman kuno, orang-orang Rusia - Pomors - melakukan perjalanan dengan perahu dan perahu kayu yang rapuh. Mereka menghabiskan musim dingin di Grumant (Spitsbergen) dan berlayar ke muara Ob. Mereka memancing, berburu binatang laut dan mengetahui dengan baik kondisi navigasi di perairan kutub.

Dengan menggunakan informasi tentang pelayaran Rusia, Inggris dan Belanda berusaha mencari rute terpendek dari Eropa ke negara-negara Timur (Cina dan India). Akibat pelayaran Willem Barents pada akhir abad ke-16. peta bagian barat lautan telah disusun.

Studi sistematis tentang pantai laut dimulai dengan Ekspedisi Besar Utara (1733-1743). Para pesertanya mencapai prestasi ilmiah - mereka berjalan dan memetakan pantai dari mulut Pechora hingga Selat Bering.

Informasi pertama tentang sifat wilayah sirkumpolar lautan dikumpulkan pada akhir abad ke-19. selama perpindahan Fram Nansen dan perjalanan ke Kutub pada awal abad kedua puluh. G. Sedova di sekunar “St. Foka."

Kemungkinan melintasi lautan dalam satu navigasi dibuktikan pada tahun 1932 oleh ekspedisi kapal pemecah es Sibiryakov. Peserta ekspedisi ini di bawah pimpinan O. Yu. Schmidt melakukan pengukuran kedalaman, mengukur ketebalan es, dan mengamati cuaca.

Negara kita telah mengembangkan metode baru untuk mempelajari lautan ini. Pada tahun 1937, stasiun kutub pertama “Kutub Utara” (SP-1) didirikan di atas gumpalan es yang terapung. Empat penjelajah kutub yang dipimpin oleh I.D. Papanin melakukan pelayaran heroik di atas gumpalan es yang terapung dari Kutub Utara ke Laut Greenland.

Untuk mempelajari lautan, mereka kini menggunakan pesawat yang mendarat di atas gumpalan es yang terapung dan melakukan observasi satu kali. Gambar dari luar angkasa memberikan informasi tentang perubahan keadaan atmosfer di atas lautan dan pergerakan es.

Sebagai hasil dari semua penelitian ini, sejumlah besar materi telah terkumpul tentang sifat Samudra Arktik: tentang iklim, dunia organik; struktur topografi dasar diklarifikasi, arus dasar dipelajari.

Banyak rahasia alam Samudra Arktik yang telah diketahui, namun masih banyak yang harus ditemukan oleh generasi mendatang, termasuk, mungkin, sebagian dari Anda.

Topografi bagian bawah memiliki struktur yang kompleks. Bagian tengah lautan dilintasi barisan pegunungan dan patahan yang dalam. Di antara punggung bukit terdapat cekungan dan cekungan laut dalam. Ciri khas lautan adalah paparannya yang besar, yang mencakup lebih dari sepertiga luas dasar laut.

Ciri-ciri iklim ditentukan oleh posisi kutub lautan. Massa udara Arktik menguasainya. Kabut sering terjadi di musim panas. Massa udara di Arktik jauh lebih hangat dibandingkan massa udara yang terbentuk di Antartika. Alasannya adalah cadangan panas di perairan Samudra Arktik, yang terus-menerus diisi ulang oleh panasnya perairan Atlantik dan, pada tingkat lebih rendah, Samudra Pasifik. Jadi, anehnya, Samudra Arktik tidak mendinginkan, tetapi secara signifikan menghangatkan wilayah daratan yang luas di Belahan Bumi Utara, terutama pada bulan-bulan musim dingin.

Di bawah pengaruh angin barat dan barat daya dari Atlantik Utara, aliran kuat air hangat Arus Atlantik Utara memasuki Samudra Arktik. Di sepanjang pantai Eurasia, perairan bergerak dari barat ke timur. Di seluruh lautan dari Selat Bering hingga Greenland, air bergerak berlawanan arah - dari timur ke barat.

Ciri paling khas dari sifat lautan ini adalah adanya es. Pembentukannya dikaitkan dengan suhu rendah dan salinitas massa air permukaan yang relatif rendah, yang desalinasinya dilakukan oleh sejumlah besar air sungai yang mengalir dari benua.

Penghapusan es ke lautan lain sulit dilakukan. Oleh karena itu, es multi-tahun dengan ketebalan 2-4 m atau lebih mendominasi di sini. Angin dan arus menyebabkan pergerakan dan kompresi es, pembentukan gundukan.

Sebagian besar organisme di lautan adalah alga, yang dapat hidup di air dingin dan bahkan di es. Dunia organik hanya kaya di wilayah Atlantik dan di dataran dekat muara sungai. Plankton terbentuk di sini, alga tumbuh di dasar, dan ikan hidup (cod, navaga, halibut). Paus, anjing laut, dan walrus hidup di lautan. Arktik dihuni oleh beruang kutub dan burung laut yang menjalani gaya hidup kolonial dan hidup di tepi pantai. Seluruh populasi “koloni burung” raksasa ini mencari makan di lautan.

Ada dua zona alami di Samudra Arktik. Batas sabuk kutub (Arktik) di selatan kira-kira bertepatan dengan tepi landas kontinen. Bagian terdalam dan terkeras dari lautan ini ditutupi oleh es yang hanyut. Di musim panas, es yang terapung ditutupi lapisan air yang mencair. Sabuk ini tidak cocok untuk organisme hidup.

Bagian lautan yang berbatasan dengan daratan termasuk dalam sabuk subkutub (subarktik). Ini terutama adalah lautan Samudra Arktik. Alam di sini tidak terlalu keras. Di musim panas, air di lepas pantai bebas es dan mengalami desalinasi tinggi oleh sungai. Perairan hangat dari Atlantik yang masuk ke sini menciptakan kondisi bagi perkembangan plankton, yang menjadi makanan ikan.

Jenis kegiatan ekonomi di laut. Samudra Arktik sangat penting bagi negara-negara yang pantainya tersapu oleh perairannya. Sifat laut yang keras membuat pencarian mineral sulit dilakukan. Namun cadangan minyak dan gas alam telah dieksplorasi di dasar laut Kara dan Barents, di lepas pantai Alaska dan Kanada.

Kekayaan biologis laut sangatlah kecil. Di wilayah Atlantik mereka memancing dan memperoleh rumput laut, serta berburu anjing laut. Produksi ikan paus di laut sangat dibatasi.


Biasanya, apa yang dilakukan orang-orang ini sama sekali tidak dapat dipahami oleh kebanyakan orang.
orang-orang di sana, “di puncak bumi”, dalam kondisi cuaca beku yang ekstrim, malam kutub,
di atas gumpalan es terapung yang bisa pecah kapan saja, dan tanpa kenyamanan seperti biasanya
peradaban modern. Ketika saya diminta untuk berbicara tentang ilmiah
penelitian tentang gumpalan es yang terapung kepada wakil kepala SP-36 bidang sains, Vladimir
Churun, dia berkata sambil berpikir sebagai tanggapan: “Kamu tahu, aku juga tidak keberatan mencari tahu
tentang ini!

Ada banyak cara untuk menjelajahi Arktik. Kompleks ilmiah otomatis - stasiun meteorologi dan oseanografi, pelampung keseimbangan massa, yang membeku menjadi es dan memungkinkan untuk menentukan peningkatan atau perubahan massa lapisan es (omong-omong, pelampung semacam itu berfungsi pada SP-37) - sangat memudahkan pengumpulan data, namun memiliki keterbatasan. Tentu saja, kita tergoda untuk duduk di kantor sementara data diterima melalui komunikasi satelit dari suatu sistem, misalnya stasiun hidrologi otomatis - mooring atau drifting buoy. Namun dalam setahun, lebih dari 50% pelampung (yang sangat mahal) tersebut biasanya hilang - di wilayah ini, kondisi kerja cukup sulit bahkan untuk peralatan yang dirancang khusus untuk ini karena dinamika medan es (hummocking, kompresi).

Cara lain untuk memperoleh data ilmiah adalah melalui penginderaan jauh terhadap bumi. Satelit ilmiah (sayangnya, bukan satelit Rusia) memungkinkan memperoleh informasi tentang kondisi es dalam jangkauan tampak, inframerah, radar, dan gelombang mikro. Data ini terutama digunakan untuk tujuan terapan: untuk memandu kapal, untuk mencari bongkahan es yang cocok untuk stasiun hanyut; di stasiun drifting sendiri, mereka membantu pekerjaan - misalnya, di SP-36 mereka digunakan untuk menemukan lokasi yang cocok untuk membangun landasan pacu. Namun, informasi satelit harus diverifikasi dengan membandingkannya dengan pengamatan nyata - ketebalan es yang diukur secara langsung, umurnya (data ini belum dapat diukur secara langsung dari satelit).

Stasiun ilmiah (yang sudah berpenghuni) juga dapat ditempatkan dengan membekukan kapal di dalam es (metode ini telah diuji oleh Fridtjof Nansen). Dari waktu ke waktu, proyek semacam itu dilaksanakan; contohnya termasuk kapal pesiar Prancis Tara atau proyek SHEBA Amerika-Kanada yang melibatkan kapal yang terapung di Laut Beaufort. Proyek serupa pernah dipertimbangkan untuk kapal pemecah es nuklir Arktika, namun pada akhirnya ditinggalkan karena berbagai alasan. Namun, kapal beku hanya memberikan landasan yang baik bagi kehidupan personel ilmiah dan pasokan energi untuk kompleks ilmiah. Untuk mengumpulkan data ilmiah, manusia masih harus pergi ke es untuk mengecualikan pengaruh luar. Selain itu, membekukan kapal memerlukan biaya yang mahal (dan mengalihkan perhatian kapal dari pekerjaan utamanya).


“Menurut pendapat saya, es yang terapung adalah platform penahan beban alami, yang paling optimal untuk menampung kompleks ilmiah dan tempat tinggal manusia,” kata Vladimir Churun. “Ini memungkinkan Anda melayang dalam waktu lama dan memperoleh data ilmiah murni tanpa pengaruh luar. Tentu saja, orang-orang yang berada di atas gumpalan es yang terapung tidak mendapatkan kenyamanan, tetapi atas nama ilmu pengetahuan kita harus menanggungnya. Tentu saja, perolehan data ilmiah harus dilakukan secara komprehensif, dengan menggunakan segala cara yang tersedia – stasiun hanyut, ekspedisi udara, observasi satelit, pelampung otomatis, dan kapal ekspedisi ilmiah.”

“Program ilmiah SP-36 cukup luas dan sukses,” jelas Vladimir Churun ​​​​kepada Popular Mechanics. “Ini mencakup pengamatan meteorologi, aerologi dan hidrologi, serta studi tentang sifat-sifat lapisan es dan salju. Namun penelitian terkait ionosfer dan medan magnet bumi, yang mendapat banyak perhatian di stasiun-stasiun melayang pada masa Soviet, kini telah dialihkan ke stasiun-stasiun kutub yang tidak bergerak di daratan dan di pulau-pulau.”


Udara

Permulaan pekerjaan stasiun tidak ditandai dengan momen khidmat pengibaran bendera Rusia di ruang bangsal. Secara resmi, stasiun hanyut mulai bekerja sejak laporan cuaca pertama dikirimkan ke AARI, dan dari sana ke jaringan meteorologi global. Karena, seperti kita ketahui, “Arktik adalah dapur cuaca”, data ini memberikan informasi yang sangat berharga bagi para ahli meteorologi. Studi tentang barik (tekanan, kecepatan dan arah angin pada berbagai ketinggian) dan profil suhu atmosfer menggunakan probe hingga ketinggian 30 km tidak hanya digunakan untuk prediksi cuaca - data ini nantinya dapat digunakan untuk tujuan ilmiah yang mendasar, seperti sebagai penyempurnaan model fisika atmosfer, dan untuk model terapan - misalnya, mendukung penerbangan pesawat. Ahli meteorologi dan aerologi bertanggung jawab atas semua data ini.

Pekerjaan seorang ahli meteorologi mungkin tampak sederhana - ia mengambil data meteorologi dan mengirimkannya ke Roshydromet. Untuk melakukan hal ini, satu set sensor ditempatkan pada tiang cuaca sepanjang 10 meter yang mengukur kecepatan dan arah angin, suhu dan kelembaban, jarak pandang dan tekanan. Semua informasi, termasuk dari sensor jarak jauh (suhu salju dan es, intensitas radiasi matahari), mengalir ke stasiun cuaca. Meskipun data diambil dari stasiun dari jarak jauh, pengukuran tidak selalu dapat dilakukan tanpa pergi ke lokasi cuaca. “Cangkir anemometer dan pelindung radiasi dari bilik cuaca, tempat sensor suhu dan kelembapan berada, membeku, harus dibersihkan dari embun beku (untuk mengakses bagian atas tiang, tiang tersebut dibuat 'dapat dipecahkan' ), jelas insinyur meteorologi SP-36 Ilya Bobkov.- A Selama periode pencairan, tali pengikat harus terus diperkuat untuk menjaga tiang tetap stabil. Selain itu, stasiun ini tidak dirancang untuk beroperasi dalam kondisi beku yang parah, di bawah -40°C, jadi kami memasang alat pemanas di sana - lampu pijar biasa 40 watt. Tentu saja, ada stasiun yang dirancang untuk suhu serendah itu, tapi kurang akurat.”

Di atas 10 m merupakan area kerja ahli aerologi. “Kami mempelajari lapisan atas atmosfer menggunakan probe aerologi,” jelas insinyur aerologi terkemuka SP-36, Sergei Ovchinnikov. - Probe berbentuk kotak dengan berat 140 g, dipasang pada balon - bola dengan volume sekitar 1,5 m 3 berisi hidrogen, yang diproduksi secara kimia dalam generator gas bertekanan tinggi - dari bubuk ferrosilikon, soda api dan air. Probe ini memiliki penerima GPS internal, pemancar telemetri, serta sensor suhu, tekanan dan kelembaban. Setiap dua detik, wahana tersebut mengirimkan informasi beserta koordinatnya ke stasiun penerima di darat.” Koordinat wahana memungkinkan untuk menghitung pergerakan, kecepatan dan arah angin pada berbagai ketinggian (ketinggian ditentukan dengan metode barometrik). Elektronik probe ditenagai oleh baterai berisi air, yang pertama kali disimpan di dalam air selama beberapa menit (jaket pelampung dengan suar darurat dilengkapi dengan sumber daya serupa).

“Pesawat ini diluncurkan setiap hari pada pukul 0 dan 12 GMT, jika kondisi cuaca memungkinkan; jika terjadi angin kencang, wahana tersebut akan “dipaku” ke tanah. Dalam waktu kurang dari setahun, 640 pelepasan terjadi, kata Sergei Ovchinnikov “Ketinggian pendakian rata-rata adalah 28.770 m, kecepatan maksimumnya adalah 32.400 m. Kecepatan pendakian wahana ini sekitar 300 m per menit, sehingga mencapai ketinggian maksimumnya dalam waktu sekitar satu tahun satu setengah jam, balon membengkak saat lift, dan kemudian meledak, dan probe jatuh ke tanah. Benar, hampir mustahil menemukannya, jadi perangkat ini sekali pakai, meski mahal.”


Air

“Penekanan utama dalam pekerjaan kami adalah pada pengukuran parameter arus, serta suhu, konduktivitas listrik, dan kepadatan air,” kata ahli kelautan SP-36 Sergei Kuzmin. “Dalam beberapa tahun terakhir, armada instrumen telah diperbarui secara signifikan, dan sekarang kita dapat memperoleh hasil dengan akurasi tinggi sesuai dengan tingkat dunia. Kami sekarang menggunakan instrumen profil yang memungkinkan kami mengukur kecepatan aliran menggunakan efek Doppler transversal di beberapa lapisan.

“Kami terutama mempelajari arus Atlantik, batas atasnya berada pada kedalaman 180-220 m, dan intinya berada pada 270-400 m.” Selain mempelajari arus, studi harian kolom air dilakukan dengan menggunakan probe yang mengukur konduktivitas listrik dan suhu setiap enam hari, studi dilakukan pada kedalaman hingga 1000 m untuk “menangkap” perairan Atlantik, dan seminggu sekali, probe diturunkan ke seluruh panjang maksimum kabel - 3400 m untuk mempelajari lapisan laut dalam. “Di beberapa daerah,” jelas Sergei Kuzmin, “efek panas bumi dapat diamati di lapisan dalam.”

Tugas ahli kelautan di SP-36 juga mencakup pengumpulan sampel untuk analisis selanjutnya oleh ahli hidrokimia. “Tiga kali selama musim dingin - di musim semi, musim panas, dan musim gugur - kami mengambil inti es, yang kemudian dicairkan pada suhu kamar, air yang dihasilkan dilewatkan melalui filter, dan kemudian dibekukan kembali,” kata Sergei. - Filter dan es dikemas khusus untuk analisis selanjutnya. Sampel salju dan air subglasial dikumpulkan dengan cara yang sama. Sampel udara juga diambil menggunakan aspirator, yang memompa udara melalui beberapa filter yang mampu menahan partikel terkecil. Sebelumnya, dengan cara ini, misalnya, dimungkinkan untuk mendeteksi serbuk sari dari beberapa spesies tanaman yang terbang ke daerah kutub dari Kanada dan taiga Rusia.”

Mengapa mempelajari arus? “Jika dibandingkan dengan data yang dikumpulkan pada tahun-tahun sebelumnya, tren iklim dapat ditentukan,” jawab Sergei. “Analisis semacam itu akan memungkinkan untuk memahami, misalnya, perilaku es di Samudra Arktik, yang sangat penting tidak hanya dari sudut pandang fundamental, tetapi juga dari sudut pandang penerapan murni - misalnya, ketika mengembangkan sumber daya alam Arktik.”


Salju

Program penelitian meteorologi khusus mencakup beberapa bagian. Struktur lapisan salju dan es, sifat termofisika dan radiasinya dipelajari - yaitu, bagaimana ia memantulkan dan menyerap radiasi matahari. “Faktanya salju memiliki reflektifitas yang tinggi, dan menurut karakteristik ini, misalnya pada citra satelit, salju sangat mirip dengan lapisan awan,” jelas ahli meteorologi Sergei Shutilin. - Terutama di musim dingin, ketika suhu di kedua tempat tersebut beberapa puluh derajat di bawah nol. Saya mempelajari sifat termofisik salju tergantung pada suhu, angin, kekeruhan, dan radiasi matahari.” Penetrasi radiasi matahari (tentu saja, selama hari kutub) melalui salju dan es ke berbagai kedalaman (termasuk air) juga diukur. Morfologi salju dan sifat termofisikanya juga dipelajari—suhu pada berbagai kedalaman, kepadatan, porositas, dan komposisi fraksi kristal di berbagai lapisan. Data ini, bersama dengan karakteristik radiasi, akan membantu memperjelas deskripsi lapisan salju dan es dalam model di berbagai tingkatan - baik model iklim global maupun regional.

Selama hari kutub, pengukuran radiasi ultraviolet yang mencapai permukaan bumi dilakukan, dan selama malam kutub, penganalisis gas digunakan untuk mempelajari konsentrasi karbon dioksida, ozon di permukaan tanah, dan metana, yang emisinya tampaknya terjadi di Kutub Utara. berhubungan dengan proses geologi. Dengan menggunakan penganalisis gas khusus, menurut Sergei Shutilin, data unik tentang aliran karbon dioksida dan uap air melalui permukaan salju dan es juga dapat diperoleh: “Sebelumnya, ada model yang dapat digunakan untuk melelehkan air dari pantai jatuh ke laut, lautan menjadi tertutup es, dan di bawahnya terjadi proses anaerobik. Dan setelah permukaan terbebas dari es, aliran karbon dioksida masuk ke atmosfer. Kami menemukan bahwa alirannya mengalir ke arah yang berlawanan: ketika tidak ada es, ia mengalir ke lautan, dan ketika ada es, ia mengalir ke atmosfer! Namun, hal ini mungkin juga bergantung pada wilayahnya - misalnya, pengukuran pada SP-35, yang bergerak lebih dekat ke selatan dan ke laut lepas di belahan bumi timur, konsisten dengan hipotesis di atas. Jadi diperlukan lebih banyak penelitian."

Es kini mendapat perhatian paling dekat, karena merupakan indikator jelas dari proses yang terjadi di Arktik. Oleh karena itu, kajiannya sangatlah penting. Pertama-tama, ini adalah penilaian terhadap keseimbangan massa es. Ia mencair di musim panas dan tumbuh di musim dingin, sehingga pengukuran ketebalannya secara teratur menggunakan batang pengukur di lokasi yang ditentukan memungkinkan untuk memperkirakan laju pencairan atau pertumbuhan gumpalan es yang terapung, dan data ini kemudian dapat digunakan untuk menyaring berbagai macam es. model pembentukan es multi-tahun. “Di SP-36, TPA menempati area seluas 80x100 m, dan dari Oktober hingga Mei 8.400 ton es tumbuh di atasnya,” kata Vladimir Churun. “Bisa dibayangkan berapa banyak es yang tumbuh di seluruh gumpalan es terapung berukuran 5x6 km!”

“Kami juga mengambil beberapa inti es muda dan tua, yang akan dipelajari di AARI – komposisi kimia, sifat mekanik, morfologi,” kata peneliti es SP-36 Nikita Kuznetsov. “Informasi ini dapat digunakan untuk menyempurnakan berbagai model iklim, misalnya, untuk tujuan teknik, termasuk untuk pembangunan kapal pemecah es.”

Selain itu, di SP-36 dilakukan kajian terhadap proses lewatnya berbagai gelombang di es laut: gelombang yang terbentuk akibat tumbukan bongkahan es, serta gelombang yang berpindah dari lingkungan laut menjadi es. Data ini dicatat menggunakan seismometer yang sangat sensitif dan selanjutnya digunakan untuk model terapan interaksi es dengan benda padat. Menurut peneliti es insinyur terkemuka SP-36, Leonid Panov, hal ini memungkinkan untuk mengevaluasi beban pada berbagai struktur teknik - kapal, platform pengeboran, dll. - dari sudut pandang ketahanan es: “Mengetahui fitur-fiturnya Dari interaksi es dengan gelombang, sifat kekuatan es dapat dihitung, yang berarti memprediksi dengan tepat di mana es akan pecah. Metode seperti ini akan memungkinkan deteksi jarak jauh dari retakan dan gundukan di area berbahaya, misalnya di dekat pipa minyak dan gas.”

Bukan resor

Ketika saya bertanya kepada Vladimir bagaimana perasaan perubahan iklim global (yaitu pemanasan global) saat bekerja di stasiun hanyut, dia hanya menjawab sambil tersenyum: “Tentu saja, luas es dan ketebalannya di Kutub Utara telah berkurang - ini adalah a fakta ilmiah yang terdaftar dengan baik. Namun di stasiun hanyut, di ruang lokal gumpalan es yang terapung, pemanasan global tidak terasa sama sekali. Khususnya, selama musim dingin ini kami mencatat suhu minimum dalam sepuluh tahun terakhir (-47,3°C). Angin tidak terlalu kencang - hembusan maksimum 19,4 m/s. Namun secara keseluruhan musim dingin dari bulan Februari hingga April sangat dingin. Jadi, meski terjadi pemanasan global, Arktik belum menjadi lebih hangat, lebih nyaman, atau lebih nyaman. Di sini masih sama dinginnya, angin dingin masih bertiup, es di sekelilingnya masih sama. Dan belum ada harapan bahwa Chukotka akan segera menjadi resor.”

Dmitry Mamontov.

Anak kecil sering kali menanyakan pertanyaan menarik kepada orang dewasa, dan mereka tidak selalu bisa langsung menjawabnya. Agar tidak terkesan bodoh di mata anak Anda, sebaiknya Anda membiasakan diri dengan jawaban yang lengkap, detail, dan beralasan mengenai daya apung es. Bagaimanapun, ia mengapung, bukan tenggelam. Mengapa ini terjadi?

Bagaimana menjelaskan proses fisik yang kompleks kepada seorang anak?

Hal pertama yang terlintas dalam pikiran adalah kepadatan. Ya, sebenarnya es mengapung karena massa jenisnya kurang dari . Tapi bagaimana menjelaskan kepada seorang anak apa itu kepadatan? Tidak seorang pun wajib memberi tahu dia tentang kurikulum sekolah, tetapi sangat mungkin untuk meringkas semuanya menjadi apa adanya. Padahal, volume air dan es yang sama memiliki berat yang berbeda. Jika kita mempelajari masalahnya lebih detail, kita bisa menyuarakan beberapa alasan lain selain kepadatan.
bukan hanya karena kepadatannya yang berkurang mencegahnya tenggelam lebih rendah. Alasannya juga karena gelembung-gelembung udara kecil membeku di dalam es. Mereka juga mengurangi kepadatannya, dan oleh karena itu, secara umum, berat lempeng es menjadi lebih kecil. Saat es mengembang, ia tidak menyerap lebih banyak udara, namun semua gelembung yang sudah ada di dalam lapisan ini tetap berada di sana hingga es mulai mencair atau menyublim.

Melakukan percobaan tentang gaya pemuaian air

Tapi bagaimana Anda bisa membuktikan bahwa es benar-benar mengembang? Lagipula, air juga bisa memuai, jadi bagaimana hal ini bisa dibuktikan dalam kondisi buatan? Anda dapat melakukan eksperimen yang menarik dan sangat sederhana. Untuk melakukan ini, Anda memerlukan gelas plastik atau karton dan air. Jumlahnya tidak harus banyak; Anda tidak perlu mengisi gelas sampai penuh. Selain itu, idealnya Anda memerlukan suhu sekitar -8 derajat atau lebih rendah. Jika suhunya terlalu tinggi, pengalaman tersebut akan berlangsung terlalu lama.
Jadi, air dituangkan ke dalam, kita perlu menunggu sampai es terbentuk. Karena kami telah memilih suhu optimal di mana sejumlah kecil cairan akan berubah menjadi es dalam waktu dua hingga tiga jam, Anda dapat pulang dengan aman dan menunggu. Anda harus menunggu sampai semua air berubah menjadi es. Setelah beberapa waktu kami melihat hasilnya. Gelas yang cacat atau sobek karena es dijamin. Pada suhu yang lebih rendah, efeknya terlihat lebih mengesankan, dan eksperimennya sendiri memakan waktu lebih sedikit.

Konsekuensi negatif

Ternyata percobaan sederhana menegaskan bahwa balok es benar-benar mengembang ketika suhu menurun, dan volume air mudah bertambah ketika dibekukan. Biasanya, fitur ini menyebabkan banyak masalah bagi orang-orang yang pelupa: sebotol sampanye yang tertinggal di balkon dalam waktu lama pada Malam Tahun Baru rusak karena terkena es. Karena gaya pemuaian sangat besar, maka tidak dapat dipengaruhi dengan cara apa pun. Mengenai daya apung balok es, tidak ada yang perlu dibuktikan di sini. Orang yang paling penasaran dapat dengan mudah melakukan eksperimen serupa di musim semi atau musim gugur sendiri, mencoba menenggelamkan potongan es ke dalam genangan air besar.

Semua orang tahu bahwa es adalah air beku, atau lebih tepatnya, es berada dalam keadaan agregasi padat. Tetapi Mengapa es tidak tenggelam di dalam air, melainkan mengapung di permukaannya?

Air adalah zat yang tidak biasa dengan sifat yang langka, bahkan tidak wajar. Di alam, sebagian besar zat memuai jika dipanaskan dan menyusut jika didinginkan. Misalnya, air raksa dalam termometer naik melalui tabung sempit dan menunjukkan peningkatan suhu. Karena merkuri membeku pada suhu -39ºC, merkuri tidak cocok untuk termometer yang digunakan di lingkungan bersuhu keras.

Air juga memuai jika dipanaskan dan menyusut jika didinginkan. Namun, dalam rentang pendinginan dari sekitar +4 ºC hingga 0 ºC ia mengembang. Inilah sebabnya mengapa pipa air bisa pecah di musim dingin jika air di dalamnya membeku dan terbentuk banyak es. Tekanan es pada dinding pipa cukup menyebabkan pecah.

Perluasan air

Karena air memuai ketika didinginkan, massa jenis es (yaitu bentuk padatnya) lebih kecil dibandingkan massa jenis air cair. Dengan kata lain, berat es dengan volume tertentu lebih kecil dari volume air yang sama. Hal ini tercermin dari rumus m = ρV, dimana V adalah volume benda, m adalah massa benda, ρ adalah massa jenis zat. Terdapat hubungan berbanding terbalik antara massa jenis dan volume (V = m/ρ), yaitu dengan bertambahnya volume (saat air mendingin), massa yang sama akan memiliki massa jenis yang lebih rendah. Sifat air ini menyebabkan terbentuknya es di permukaan waduk - kolam dan danau.

Misalkan massa jenis air adalah 1. Maka es tersebut mempunyai massa jenis 0,91. Berkat gambar tersebut, kita bisa mengetahui ketebalan gumpalan es terapung yang mengapung di atas air. Misalnya, jika gumpalan es yang terapung mempunyai ketinggian 2 cm di atas air, maka kita dapat menyimpulkan bahwa lapisan bawah airnya 9 kali lebih tebal (yaitu 18 cm), dan ketebalan seluruh gumpalan es yang terapung adalah 20 cm.

Di wilayah Kutub Utara dan Selatan Bumi, air membeku dan membentuk gunung es. Beberapa gunung es terapung ini berukuran sangat besar. Gunung es terbesar yang diketahui manusia dianggap memiliki luas permukaan 31.000 meter persegi. kilometer, yang ditemukan pada tahun 1956 di Samudera Pasifik.

Bagaimana air dalam keadaan padat meningkatkan volumenya? Dengan mengubah strukturnya. Para ilmuwan telah membuktikan bahwa es memiliki struktur kerawang dengan rongga dan rongga, yang bila dicairkan akan diisi dengan molekul air.

Pengalaman menunjukkan bahwa titik beku air menurun seiring dengan meningkatnya tekanan sekitar satu derajat untuk setiap 130 atmosfer.

Diketahui bahwa di lautan yang sangat dalam, suhu air di bawah 0 ºС, namun tidak membeku. Hal ini dijelaskan oleh tekanan yang diciptakan oleh lapisan atas air. Lapisan air setebal satu kilometer menekan dengan kekuatan sekitar 100 atmosfer.

Perbandingan massa jenis air dan es

Bisakah massa jenis air lebih kecil dari massa jenis es dan apakah ini berarti ia akan tenggelam di dalamnya? Jawaban atas pertanyaan ini adalah ya, yang mudah dibuktikan dengan percobaan berikut.

Mari kita ambil dari freezer yang suhunya -5 ºС, sepotong es seukuran sepertiga gelas atau lebih. Mari kita masukkan ke dalam ember berisi air dengan suhu +20 ºС. Apa yang kita amati? Es dengan cepat tenggelam dan tenggelam, secara bertahap mulai mencair. Hal ini terjadi karena air pada suhu +20 ºС memiliki massa jenis yang lebih rendah dibandingkan es pada suhu -5 ºС.

Ada modifikasi es (pada suhu dan tekanan tinggi), yang karena kepadatannya lebih besar, akan tenggelam di dalam air. Kita berbicara tentang apa yang disebut es “berat” - deuterium dan tritium (jenuh dengan hidrogen berat dan superberat). Meskipun terdapat rongga yang sama seperti pada es protium, ia akan tenggelam dalam air. Berbeda dengan es “berat”, es protium tidak mengandung isotop hidrogen berat dan mengandung 16 miligram kalsium per liter cairan. Proses pembuatannya melibatkan pemurnian dari kotoran berbahaya sebesar 80%, sehingga air protium dianggap paling optimal untuk kehidupan manusia.

Artinya di alam

Fakta bahwa es mengapung di permukaan perairan memainkan peran penting di alam. Jika air tidak memiliki sifat ini dan es tenggelam ke dasar, hal ini akan menyebabkan pembekuan seluruh reservoir dan, sebagai akibatnya, kematian organisme hidup yang menghuninya.

Ketika cuaca dingin terjadi, pertama pada suhu di atas +4 ºС, air yang lebih dingin dari permukaan waduk tenggelam, dan air hangat (lebih ringan) naik. Proses ini disebut sirkulasi vertikal (pencampuran) air. Ketika mencapai +4 ºС di seluruh reservoir, proses ini berhenti, karena dari permukaan air yang sudah bersuhu +3 ºС menjadi lebih ringan daripada yang di bawah. Air mengembang (volumenya bertambah sekitar 10%) dan massa jenisnya berkurang. Akibat lapisan yang lebih dingin berada di atas, air membeku di permukaan dan muncul lapisan es. Karena struktur kristalnya, es memiliki konduktivitas termal yang buruk, sehingga dapat menahan panas. Lapisan es bertindak sebagai semacam isolator panas. Dan air di bawah es mempertahankan panasnya. Berkat sifat isolasi termal es, perpindahan “dingin” ke lapisan bawah air berkurang tajam. Oleh karena itu, setidaknya lapisan air tipis hampir selalu tertinggal di dasar waduk, yang sangat penting bagi kehidupan penghuninya.

Jadi, +4 ºС - suhu kepadatan maksimum air - adalah suhu kelangsungan hidup organisme hidup di reservoir.

Gunakan dalam kehidupan sehari-hari

Disebutkan di atas kemungkinan pipa air pecah ketika air membeku. Untuk menghindari kerusakan pada sistem pasokan air pada suhu rendah, tidak boleh ada gangguan pada pasokan air hangat yang mengalir melalui pipa pemanas. Kendaraan juga terkena bahaya serupa jika Anda meninggalkan air di radiator saat cuaca dingin.

Sekarang mari kita bicara tentang sisi menyenangkan dari sifat unik air. Seluncur es sangat menyenangkan untuk anak-anak dan orang dewasa. Pernahkah Anda bertanya-tanya mengapa es begitu licin? Misalnya, kaca juga licin, lebih halus dan menarik dibandingkan es. Tapi sepatu roda tidak meluncur di atasnya. Hanya es yang memiliki sifat menyenangkan yang spesifik.

Faktanya adalah bahwa di bawah beban berat kita, ada tekanan pada bilah tipis lereng, yang, pada gilirannya, menyebabkan tekanan pada es dan pencairannya. Dalam hal ini, lapisan tipis air terbentuk, di mana bilah baja skate meluncur.

Perbedaan pembekuan lilin dan air

Eksperimen menunjukkan bahwa permukaan es batu membentuk tonjolan tertentu. Hal ini disebabkan fakta bahwa pembekuan di tengah terjadi terakhir. Dan meluas selama transisi ke keadaan padat, tonjolan ini semakin meningkat. Hal ini dapat diatasi dengan pengerasan lilin, yang sebaliknya membentuk cekungan. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa lilin berkontraksi setelah berubah menjadi padat. Cairan yang berkontraksi secara seragam ketika dibekukan membentuk permukaan agak cekung.

Untuk membekukan air, mendinginkannya hingga titik beku 0 ºC tidak cukup; suhu ini harus dipertahankan melalui pendinginan yang konstan.

Air dicampur garam

Menambahkan garam meja ke air menurunkan titik bekunya. Karena alasan inilah jalanan ditaburi garam di musim dingin. Air asin membeku pada suhu -8°C dan di bawahnya, sehingga hingga suhu turun setidaknya hingga titik ini, pembekuan tidak akan terjadi.

Campuran es-garam kadang-kadang digunakan sebagai “campuran pendingin” untuk eksperimen suhu rendah. Ketika es mencair, ia menyerap panas laten yang diperlukan untuk transformasi dari lingkungannya, sehingga mendinginkannya. Ini menyerap begitu banyak panas sehingga suhu bisa turun di bawah -15 °C.

Pelarut universal

Air murni (rumus molekul H 2 0) tidak berwarna, tidak berasa, tidak berbau. Molekul air terdiri dari hidrogen dan oksigen. Ketika zat lain (larut dan tidak larut dalam air) masuk ke dalam air, air menjadi tercemar, itulah sebabnya tidak ada air yang benar-benar murni di alam. Semua zat yang terdapat di alam dapat larut dalam air dengan derajat yang berbeda-beda. Hal ini disebabkan oleh sifat uniknya - kelarutan dalam air. Oleh karena itu, air dianggap sebagai “pelarut universal”.

Penjamin suhu udara yang stabil

Air memanas secara perlahan karena kapasitas panasnya yang tinggi, namun proses pendinginannya terjadi jauh lebih lambat. Hal ini memungkinkan lautan dan lautan menumpuk panas di musim panas. Pelepasan panas terjadi di musim dingin, sehingga tidak terjadi perubahan suhu udara yang tajam di wilayah planet kita sepanjang tahun. Lautan dan lautan merupakan penyimpan panas asli dan alami di Bumi.

Ketegangan permukaan

Kesimpulan

Fakta bahwa es tidak tenggelam, tetapi mengapung di permukaan dijelaskan oleh kepadatannya yang lebih rendah dibandingkan dengan air (densitas spesifik air adalah 1000 kg/m³, es - sekitar 917 kg/m³). Tesis ini berlaku tidak hanya untuk es, tetapi juga untuk benda fisik lainnya. Misalnya, massa jenis perahu kertas atau daun musim gugur jauh lebih rendah daripada massa jenis air, sehingga menjamin daya apungnya.

Namun, sifat air yang memiliki massa jenis lebih rendah dalam keadaan padat sangat jarang terjadi di alam, sebuah pengecualian terhadap aturan umum. Hanya logam dan besi tuang (paduan besi logam dan karbon bukan logam) yang memiliki sifat serupa.



Baru di situs

>

Paling Populer