과학 수업:흙,물,공기,화재
고대 그리스가 있다고 생각했었는 네 가지 요소는 모든 것이 만들의 땅,물,공기,화재. 이 이론은 기원전 450 년경에 제안되었으며 나중에 아리스토텔레스에 의해 뒷받침되고 추가되었습니다.
(아리스토텔레스도 제안이 있었다는 것을 다섯 번째 요소,오기 때문에,그것 보다는 것이 이상 별로 만든 것의 세상의 요소입니다., 그는 것을 알고 놀라는 사실로 만들의 많은 요소들이 지구에서,그리고 그렇게 뜨거운 그들은 그들이라고도 할 수 있는 화재에 모든 시간!)
는 아이디어를 이러한 네 가지 요소 땅,물,공기,그리고 화재로 만든 모든 문제의 초석을 철학,과학,의학에 대한 두 천 년(아이들이 사랑을 묻는 질문에).
원소는”순수”했지만 지구상의 그 상태에서는 찾을 수 없었습니다. 눈에 보이는 모든 것은 지구,물,공기 및 불의 일부 조합으로 구성되었습니다.,
네 가지 요소도 사용하여 설명하는 네 기질 사람이 있을 수 있었고,히포크라테스가 사용되는 네 가지 요소를 설명하는 네 개”humors”을 발견했습니다. 이 이론들은 사람이 정신적으로나 육체적으로 잘 지내기 위해서는 기질과 유머가 서로 균형을 이룰 필요가 있다고 말했습니다.
동안 우리가 알고 이제는 이전은 거짓 이론,방법에서는 네 가지 요소로 정렬 네국의 문제는 현대 과학에서:solid(지구),액체(물),가스(공기),그리고 플라즈마(화).,
지만 그리스를 믿는 네 가지 요소들은 변하지 않는 자연 속에서,모든 것을 만들어졌 다른 요소는 함께 개최되었거나 밀었으로 분열의 인력 및 반발을 일으키는 물질이 나타납니다. 이것은 원자 수준에서 원소와 모든 분자가 실제로 일어나는 것과 유사합니다.
물질은 질량과 부피를 가지며 물질의 가장 작은 입자 인 원자들로 구성된 모든 것입니다. 결합은 더 큰 분자를 만들기 위해 원자 사이에서 발생합니다. (본딩에 대해 자세히 알아 보려면 여기를 클릭하십시오.,)질량은 물질이 물체에 얼마나 많은지 반면 볼륨은 물체가 얼마나 많은 공간을 차지하는지입니다. 어떻게 원자 배열에서 객체지 여부를 결정 그것은 고체,액체,가스,또는 플라즈마입니다.
- 고체에서 원자는 정렬 된 패턴으로 서로 밀접하게 포장되어 움직일 수 없으므로 고체에 확실한 부피와 모양을 부여합니다. 고체의 예로는 암석,목재,금속 및 얼음이 있습니다.
- 액체에서 원자는 서로 가깝지만 서로 주위를 이동할 수 있습니다. 이것은 액체가 그것이 놓이는 어떤 용기의 모양을 취할 수있게합니다., 액체의 예로는 상온의 물,상온의 수은 및 뜨거운 용암(용융 된 암석)이 있습니다.
- 가스에서는 원자 사이에 더 많은 공간이 있습니다. 원자는 가스가 용기에 갇히지 않으면 원자가 확산되어 대기 전체에 퍼질 정도로 자유롭게 움직일 수 있습니다. 가스의 예로는 산소와 질소(우리가 호흡하는 공기 중),헬륨 및 증기(물 증기)가 있습니다.
- 에서는 플라즈마 원자 간격으로 마찬가지로 가스를 제외하고는 너무 많은 에너지에서 플라스마 원자로 분할로 작은 조각합니다., 플라즈마는 전류를 전달하고 자기장을 생성 할 수 있습니다. 플라즈마의 예로는 번개,태양풍,태양,형광등 및 네온 사인이 있습니다.
온도는 원자가 물질에서 어떻게 정렬되는지에 중요한 역할을합니다. 엄지 손가락의 일반적인 규칙으로,물질이 더 차가울수록 원자가 서로 가깝고 물질이 따뜻할수록 원자는 더 멀리 떨어져 있습니다. 물론,물질이 고체 또는 액체 인 온도는 물질이 어떤 물질로 만들어 졌는지에 달려 있습니다., 예를 들어,상온의 물 은 액체 인 반면 상온의 암석은 고체입니다.
과학 수업:네 가지 요소에서의 일상 생활
첫 번째 요소:지구
지구 전체의 다양한 바위와 광물 제공하는 토양을 성장하는 식물 및 생활을 지원. 지구의 지각에서 가장 흔한 두 가지 요소는 산소(46%)와 실리콘(28%)입니다. 이 때문에 지구의 지각에서 가장 풍부한 광물은 실리카(이산화 규소)입니다. 더 일반적으로 모래로 알려진 실리카는 유리의 주요 구성 요소입니다. 모래에서 유리를 어떻게 만들 수 있습니까?, 흥미롭게도 실리카가 가열되면 녹아서 유리가되어 냉각되면서 경화됩니다.
지구의 지각 전체에서 금속 광석의 풍부한 퇴적물이 발견됩니다. 이들 금속의 생산에 사용되는 기계,도구,건물,무기,스트레이트 지구에서 이러한 금속 테이블의 모음입니다. 화재는 기계,망치 및지지 빔을 만들 수 있도록 금속을 가열,정제 및 형성하는 데 사용됩니다.
지구를 오가며 단단한 흙으로 생각하는 것은 쉽지만 실제로는 여러 층으로 구성되어 있습니다., 이 층들 중 많은 부분이 고체이지만,코어를 둘러싸고있는 층을 액체 외부 코어라고합니다. 이 층의 암석이 실제로 녹 았던 것은 지구 내부에서 너무 뜨겁습니다. 고체 내의 핵심은만큼 뜨거운로 액층이 그것을 둘러싼하지만,압에서 안 핵심은 위대한 과학자들은 믿고 그것은”누르면”고체.
두 번째 요소:물
물은 많은 고유한 속성이 있습니다. 물 화학 공식은 H20 이며,이는 하나의 산소 원자에 결합 된 두 개의 수소 원자로 만들어 졌음을 의미합니다., 수소 원자는 각각 첨부하여 한쪽의 산소 원자와 양전하는 반면 산소 원자는 부정적인 비용이 부과됩니다. 이것은 물 물 분자를 분극화,자석처럼 많이,물 분자에 긍정적이고 부정적인 끝을 제공합니다.
반대 전하가 끌어 당기기 때문에 물 분자는 서로”붙어있는”경향이 있습니다. 이것은 물의 표면 장력을 제공하고 종이 클립과 같은 물체가 그 위에 떠있게합니다.
는 동안 수 없다 용해,모든 것을 물로 알려진 보편적인 용매할 수 있기 때문에 용해 더 많은 물질을 다른 어떤 것보다 액체입니다., 소금,설탕,산,알칼리,일부 가스 및 유기 물질을 용해시킬 수 있습니다.
물 여행 당신의 몸을 통해 또는 통해 지상에 걸리는 화학 물질,광물,그리고 영양분합니다. 물 물질을 용해시키는 능력은 지구를 건강하게 유지하는 데 도움이됩니다. 1 세기 이상 동안 화석 연료의 연소는 많은 양의 이산화탄소(CO2)를 대기로 펌핑했습니다. 바다의 물은이 이산화탄소의 약 절반을 공기로부터 가스를 용해시키고 바다 식물로 처리함으로써 흡수했습니다.,
물에는 높은 비열 지수가 있으며,이는 온도를 변화시키는 데 많은 에너지가 필요하다는 것을 의미합니다. 이것은 생명이 행성에서 생존하는 데 필수적입니다. 지구상의 물 풍부는 지구를 매우 짧지 만 편안한 온도 범위로 유지합니다. 평균 표면 온도의 지구 59°F 와에서 가장 따뜻했던 날의 최고 기온은 1 천 3 백 59°F and 다 -128.6°F
을 비교하고,그것은 것 같다는 논리는 수은,가장 가까운 행성이 태양에 머물 것이 정말 따뜻한 모든 표면에 행성의 경우에 관계없이,그것은 태양에 직면하거나지 않습니다., 그러나,동 표면에 직면 태양은 매우 따뜻한 온도(최대 800°F),표면에서 일 방울을 따 -280°F Mercury 의 부족 물 이에 대한 책임이 급격한 온도가 변하기 때문에 건조는 물질의 표면에 수 없습의 열과 같은 물 않습니다.
경험에 대한 자신을 어떻게 잘 물고 유지 않는 온도에서 급격한 변동에 관심을 지불을 변경 사이의 주간 및 야간 온도는 다음 시간 당신이 방문하는 해상(바다 근처)또는 사막 기후입니다., 당신은 아마이 작은하지 않는 온도 변화는 바다 근처에는 반면,사막에서 상당한 변경에 주간 및 야간 온도.
이 높은 특정 열 인덱스도는 데 도움이 물을 넣어 불에 의해 냉각 연료 표면에는 불에 타는 듯한 열을 제거에 필요한 화재를 구울 수 있습니다. 물도 화상을 입어야 하는 산소를 얻지 못하도록 막아 불을 질식시킵니다.,
세 번째 요소:공기
에으로 간주되었수 요소이지만,실제로 공기는 모두 우리 주변의 다양한 가스가:주로 질소와 산소,거의 1%아르곤과 심지어 작은 양의 이산화탄소 및 기타 요소와 같은 크고 헬륨입니다. 그래도 공기의 구성은 지구상의 삶에 딱 맞습니다.
우리가 사용하는 많은 산소가 우리가 얻는 공기에서,다음 숨을 내쉬는 이산화탄소는 식물의 필요를 제조하는 자신의 음식은 광합성을 통해. 식물은 차례로 광합성 중에 산소를 방출합니다.,
지만 공기는 보이지 않는(그리고 대부분의 시간을 우리는 그것을 잊지도 있다),그것을 공간,그것은 볼륨 및 그것은 압력을 발휘. 이것은 당신이”빈”유리를 가져다가 거꾸로 뒤집어서 물기가 가득 찬 싱크대의 바닥으로 밀어 내려고하면 볼 수 있습니다.
(이 egg-in-a-bottle 프로젝트로 가열 될 때 공기가 팽창하고 냉각 될 때 수축하는 방법을 볼 수 있습니다.)
유리가 진정으로 비어 있다면 물기가 유리 내부를 쉽게 채울 것입니다. 그러나 공기가 거기에 있고 소량의 물만 유리에 들어갈 수 있습니다., 유리의 공기는 압축되어 이전에 공기가 차지했던 약간의 공간을 물에주었습니다.우리 주변의 공기가 실제로 우리를 항상 아래로 누르기 때문에 공기가 빈 공간을 채우는 것은 좋은 일입니다. 우리는 붕괴에서 공기의 무게를 제외하고,공기 내부 또한 우리와 압력을 미치는 균형 잡을 가해지는 압력에 의해 외부 공기입니다.
네 번째 요소:Fire
fire 는 어떻게 작동합니까? 그것은 공기와 밀접하게 연결되어 있습니다. 화재는 존재하기 위해서는 산소,연료 및 열의 세 가지가 필요합니다.,
화재의 강도는 사용 가능한 산소,연료 및 열에 의존하기 때문에 다양합니다. 이 세 가지가 모두 촛불이나 캠프 파이어와 같이 통제 된 상황에있을 때 화재가 도움이되는 것으로 간주됩니다. 그러나 하나 이상의 이러한 것들은 제어되지 않는 등에서 산불이 또는 불타는 건물,화재가 될 수 있습니다 쉽게 매우 위험합니다.
화재를 진압하려면 산소,연료 또는 열을 제거해야합니다. 담요 나 흙을 그 위에 올려 놓음으로써 불을”질식시키는”것은 산소가 없으면 불이 꺼지기 때문에 효과가 있습니다., 지구는 목재와 석탄과 같은 화석 연료의 형태로 풍부한 연료를 제공합니다. 연료가 제거되면 화재는 연소 할 것이 없으며 소멸됩니다. 물 종종 화재에서 열을 제거 하 여 효과적인 냉각 소스 역할을 합니다. 이것은 분출하는 화산에서 나오는 뜨거운 용암이 바다로 들어가거나 물통이 캠프 파이어에 버려 질 때 볼 수 있습니다.
화재는 연소라는 빠른 화학 반응으로 빛,열 및 연기를 생성합니다. 연기는 연료의 불완전 연소(연소)의 결과입니다. 연소되지 않은 입자는 공기 중에 부유됩니다., 전체가 금연이 종종 위험 포함되어 있기 때문에 유해한 가스할 수 있는 독 사람을 흡입을 너무 많은 연기.
당신을 놀라게 될 수도 있습니다 알고있는 우리의 몸도를 사용”연소”에너지를 생산하는 산소 및식을 통해 신진 대사 프로세스입니다. 우리가 필요한 꾸준한 산소의 공급을 유지하는 우리의 몸이 정상적으로 작동하면 거기에 너무 작은 산소 공기에서,우리는 것 질식. 동시에,우리는 감사가 있지 않다 더 많은 산소 공기,또는 화학 반응에서 우리 몸 속도,우리를 일으키는 곧”충돌 및 굽기”!,공기 중에 산소가 너무 많으면 지구상의 화재 위험도 높아집니다. 질소와 아르곤은 매우 반응성이 없기 때문에 공기는 우리에게 꽤 안전합니다.
과학 프로젝트:탐험은 네 가지 요소
만들기
하기 위해 불을,하나의 세 가지를 제거해야 합니다 그것에서:열,연료,또는 산소를 공급합니다. 이 사실을 알고 소방관은 항상 물만 사용하여 불을 끄는 것은 아닙니다.,
무엇이 당신을 필요가:
- 빈 소 병
- 5 스푼 식초
- 1/2 스푼의 베이킹소다
- 차 빛 초
무엇을 할:
- 초.리>병에 식초를 붓고 베이킹 소다를 추가합니다. (깔때기를 사용하고 싶을 수도 있습니다.)혼합물은 피즈해야합니다.
- 조명이 켜진 촛불 위에 병을 옆으로 잡고 액체가 빠져 나가지 않도록하십시오. 화염은 어떻게됩니까?
무슨 일이 있었는지:
베이킹 소다와 식초가 반응하여 산소보다 무거운 가스 인 이산화탄소를 만듭니다., 그것이 병에서”쏟아 질”때,그것은 촛불에서 더 가벼운 산소를 멀리 밀어냅니다. 이제 산소가 박탈 된 화재는 더 이상 태울 수 없습니다.
여행 영양분
물은 종종이라는 보편적인 용매할 수 있기 때문에 용해 더 많은 물질을 다른 어떤 것보다 액체,자주 들고 이러한 용해 입자니다. 물 물 토양,영양분(음식)를 통해 이동 하 고 녹은 입자 다른 곳에 입금 될 물과 함께 여행. 이 프로세스가 어떻게 발생하는지 시각적으로 보여주는 실험이 있습니다.,
무엇이 당신을 필요가:
- 1/2cup 건조한 토양
- 1/2teaspoon 블루 가루 템페라 페인트
- 깔때기
- 넓은 항아리(는 깔때기에서 휴식 할 수있)
- 커피 필터
- 컵 또는 컨테이너
- 물
- 측정 컵
무엇을 할:
- 섞어 건조한 토양 및 온도 페인트니다. 항아리에 깔때기를 놓고 깔때기에 커피 필터를 놓습니다. 토양 혼합물을 깔때기에 붓습니다.물 물 항아리에 깔때기 밖으로 실행으로리>천천히 깔때기에 1/2 컵 물을 붓고,보고., 물 색깔을 주목하십시오.
- 항아리에서 깔때기를 제거하고 물기를 컵이나 용기에 붓습니다. 모래로 가득 찬 커피 필터가 여전히 제자리에있는 상태에서 항아리 위로 깔때기를 교체하십시오.물 물.
- 신선한 1/2 컵으로 2 단계와 3 단계를 여러 번 반복하여 각 붓기 후에 새 컵에 물을 절약하십시오.
어떻게되는지:
물 처음 반 컵이 토양을 통과했을 때 매우 진한 파란색으로 나왔다는 것을 알 수 있습니다. 그러나,물 나왔다 라이터 각 추가 컵., 결국,토양을 통해 여행하는 물 항아리에 분명 나왔다. 물 물 실행 명확 하 게 했다 얼마나 많은 물 반 컵을 계산 했습니까?
이 실험의 튀김 페인트는 토양에서 발견되는 영양소와 용해 된 입자를 나타냅니다. 물 물 토양을 통해 부 었 었으로 색에 의해 입증 입자의 매우 효율적인 전송기입니다. 토양은 상대적으로 높은 양의 영양분과 그 안에 들어있는 입자 인 튀김 페인트로 시작되었습니다., 토양을 통해 흐르는 물”영양소”의 큰 비율을 선택하고 깔때기를 통해 그것으로 수행 할 수 있었다. 이후의 물 붓는 때마다 더 많은 영양분을 집어 들었다. 서로 쏟아져 나머지 영양소가 덜 될 때까지 물 실행한 명확하고 더 많은 정보를 공유하기 위해 영양분을 왼쪽으로 여행하는 것을 물.,
주목할만한 과학자:조지 가브리엘 스톡스,1819-1903
가브리엘 조지 스톡었는 뛰어난 영국의 수학자 19 세기에,그러나 자신의 경력을 통해,그는 것이 중요하다고 강조했 실험과 문제를 해결하기보다는 유일하게 초점을 맞추고에서 수학했다.
의 실험을 적용하는 수학,물리학,스톡스와 함께 법률의 움직임을 설명하는 고체를 통해 액체 또는 가스입니다. 스토크의 법칙으로 알려진이 점도 법칙은 유체 역학의 과학을 확립했습니다., 스토크의 법칙은 구름 운동,파동 운동 및 선박 운동에 대한 물 저항을 설명합니다.물,물 등 다양한 매체를 통해 이동하는 방법
스토크의 작품의 대부분은 파도(소리,빛,물)을 중심으로 회전. 그는 실험 방법을 바람이 영향을 미치는 강도의 소리와 방법을 강도에 의해 영향을 받는 형식 가스의 사운드 파도를 통해 여행. 그는 형광을 명명하고 설명하고 빛의 파동 이론을 조사했습니다., 그는 또한 일에 대해 서로 다른 색의 밴드를 볼 수있는 스펙트럼과 상당한 공헌에 대해 우리가 알고있는 빛과 optics.
스톡은 자주에 비해 아이작 뉴턴이 있기 때문에 수많은 패러랠 사이크의 인생 및 뉴턴의 생명 모두했고 획기적인 발견이 개발한 법률의 운동,조사 빛과학 개최되는 동일한 장 Lucasian 의자의 대학에서 수학의 캠브리지,제공에 의회도 있습니다.
멋진 사실
지구
대부분의 보석을 포함하는 여러 요소입니다., 예외? 다이아몬드. 그것은 모두 탄소입니다.
50 개 주 중 어느 주에서 지진이 발생하지 않았습니까? 노스 다코타.
지구의 적도 둘레(40,075km)는 극 둘레(40,008km)보다 큽니다.
지구는 6.6sextillion 톤 또는 5.97x1024kg 의 무게로 추정됩니다. 비교하기 위해,백만은 그 뒤에 6 개의 0 이있는 1 입니다–sextillion 은 그 뒤에 21 개의 0 이있는 1 입니다. 물 물 1 인치는 건조하고 가루가 많은 눈 15 인치에 해당합니다.,
의 가장 깊은 부분 바다 35,813 피트(10,916 미터)깊이에서 발생합니다 마리아나 트렌치에서는 태평양에 있습니다. 그 깊이에서 압력은 평방 인치당 18,000 파운드(9172 킬로그램)입니다.인간의 뇌는 80%의 물입니다.
공기
8-12 마일 지구 위의 강,공기로 알려져있는 제트 스트림을 위로 이동하 us. 폭 몇 마일,깊이 1~2 마일,이러한 공기의 흐름은 시간당 250 마일의 높은 풍속을 가질 수 있습니다. 대조적으로,가장 강한 허리케인은 시간당 150-200 마일 사이의 풍속을 가지고 있습니다.,번개의 볼트는 약 5,000°F(~2,800°C)입니다.
태양의 중심은 약 2 천 7 백만 화씨(1 천 5 백만°C)입니다.
요소 결합
공기 중에 수소가 연소되면 물 형성.
산소는 지구의 지각,해역 및 대기에서 가장 풍부한 원소입니다(약 49.5%).
소리는 공기보다 물속에서 약 4 배 빠르게 이동합니다.
바람과 물 원인식,지구 움직이는 큰 금액의 모래와 바위 아래로 찢어 산과 새로운 구조입니다.,
추가 읽기
- 소개 빛
- 태양 에너지
- 바위를 식별&미네랄