У зимы много символов, которые при одном взгляде на них напоминают нам ясные холодные деньки, солнце, искрящееся на сугробах, залихватские игры и забавы на свежем морозном воздухе, а ещё ледяные узоры на стекле .
Каких только шедевров не увидишь на внутренней поверхности окна, когда на улице мороз! Люди с развитым воображением, да и простые наблюдатели, видят зимние расписные пейзажи и орнаменты, которые могут покрывать всю поверхность стекла или вкрадываться с уголков, обрамляя вид из окна. Тут и еловые ветви, и снежные равнины, и заросли папоротника, и сосновые леса, и чего только еще не привидится завороженному зрителю зимнего узорного творения.
На самом деле, вся эта красотища - естественное проявление физических явлений. Основной участник процесса - вода, известное всем сочетание двух элементов, водорода и кислорода (Н 2 О), которая знаменита тем, что может принимать три своих ипостаси: твердое, жидкое и газообразное, в пределах внешней среды с незначительным, в общехимическом понятии, изменением температуры от 0 до 100 градусов.
.jpg)
Когда в воздухе присутствует влажность, а температура опускается ниже нуля, влага постепенно конденсируется на охлажденных плоскостях. Сразу вспоминается, как в жару призывно потеют всевозможные бутылочки, охлаждаемые в холодильниках. Когда температура выше 0, водяной пар перевоплощается в жидкость, а вот когда ниже, пропуская жидкое состояние, становится льдом, точнее крохотными его кристаллами. Когда в помещении тепло, любая влага, оказавшаяся вблизи оконного стекла, за которым студено, превращается в микроледышки, попадая на выстуженную поверхность. С этим все понятно, но откуда же такие неповторимые и разнообразные узоры?
Каждое стекло не идеально чисто: оно хранит частички пыли, мелкие царапинки, отпечатки прикосновений, всевозможные «следы» воздействия окружающей среды. Влага, которая попадает на стекло, тоже не является дистиллированной. Поэтому правильные кристаллы льда с шестью гранями, которые образуются в лабораториях, на стеклах появиться не могут. Кристаллики нарастают по краям микротрещин поверхности, вокруг пылинок и других включений. Пленка влаги, даже совсем тонкая, по законам физики стремится вниз, поэтому в нижней части стекла ледяные образования всегда плотнее, а вверху - более ажурные и узорные. Имеет значение и направление воздушных потоков у стеклянной поверхности. Пока воды не слишком много, завитушки более тонкие и нежные, при увеличении количества влаги, осевшей на стекле, кристаллы начинают нарастать не только на плоскости, но и в объеме, закрывая узор плотной белой пеленой.
Некоторым ученным даже пришла в голову мысль, что все мироздания природы подчиняется идентичным законам, т.е. то, как образуются химические кристаллы, по тем же принципам образуются и выстраиваются клетки живых организмов. Именно поэтому, некоторые настекольные узоры напоминают первозданные тропические леса. Ну что ж, ученным нельзя без полета фантазии, ведь это служило началом многим открытиям.
Остается только с некоторой грустью заметить, что современные стеклопакеты, которые гордятся своим постоянством температур, уже не дают возможности насладиться художественной росписью мороза. А ведь поговаривают, что наши знаменитые кружевницы из Вологды и Костромы брали сюжеты для своих необычайных кружев тонкой работы, поглядывая зимой на замерзшее окошко…
Морозные узоры на оконных стеклах - это, по сути, то же самое, что и иней, который образуется на земле и на ветвях деревьев. Механизм образования инея и этих узоров одинаков.
Если воздух охлаждается, то в нем снижается содержание влаги. Морозные узоры на стекле и иголки инея образуются в том случае, если влажный воздух охлаждается до точки замерзания воды, то есть до 0°С. При этой температуре происходит конденсация избытка влаги, содержащегося во влажном воздухе, на холодных поверхностях. При этом вода кристаллизуется, то есть превращается в мельчайшие кристаллики льда. Таким образом, вода, содержащаяся во влажном воздухе, при 0°С переходит из газообразного состояния в твердое (кристаллическое), минуя жидкую фазу.
Почему же кристаллики льда образуют такие причудливые формы? Виной тому неровности и царапинки на поверхности стекла. На них ледяные кристаллики образуются в первую очередь. Кристаллики осаждаются один за другим, друг на друга - и получаются удивительные неповторимые узоры. Помимо неровностей стекла, в "рисовании" узоров участвуют частички пыли на поверхности стекла и воздушные потоки.
Среди разнообразия морозных узоров наиболее часто можно встретить древовидные структуры - их называют дендритами и волокнистые формы - трихиты.
Дендриты образуются, если влажность воздуха повышена, а охлаждение стекла началось еще при положительной температуре и продолжалось при дальнейшем понижении температуры. В этом случае на стекле сначала образуется водяная пленка, которая при замерзании кристаллизуются в виде дендритов. Чаще всего этот процесс начинается в нижней части стекла, потому что там под воздействием силы тяжести скапливается больше воды. Именно поэтому в нижней части оконных стекол дендриты обычно более крупные, а чем выше, тем ледяные "веточки" тоньше и мельче. Если же стекло увлажняется при охлаждении равномерно, то есть покрывается более-менее ровной пленкой воды, то "ветки" дендритов примерно одинаковы по величине по всей поверхности стекла.
Если на стекле есть царапины, то на их острых краях образуется второй вид узоров - трихиты. Сначала образуются узкие параллельные кристаллические полоски. При дальнейшем охлаждении "вырисовываются" волокна, отходящие от основного "стебля". Чаще всего и "стебель" и "волокна", отходящие от него, не прямые, а слегка изогнуты.
Можно ли сделать так, чтобы морозные узоры не появлялись на оконных стеклах зимой? Можно!
Мы уже говорили о том, что непременным условием образования морозных узоров является повышенное содержание влаги в воздухе и холодное стекло. Если исключить любой из этих факторов, Дед Мороз не сможет украшать оконные стекла своими картинами.
Так, например, можно уменьшить влажность воздуха у поверхности стекла, тогда конденсации воды на нем происходить не будет. Для этого можно поставить между оконными стеклами стакан с концентрированной серной кислотой - известно, что она хорошо поглощает влагу из воздуха.
Второй путь - не допустить, чтобы стекло сильно охлаждалось. Делают это путем тщательной теплоизоляции внешнего оконного стекла в местах его соприкосновения с рамой.
Приучать детей к прекрасному с самого детства очень важная задача. Одним из способов является рисование.
Сегодня постараемся ответить на вопрос:
"Как можно научить ребёнка рисовать морозные рисунки на бумаге?"
Для того, чтобы приступить к рисованию нам понадобится:
- лист бумаги формата не менее А4;
- простой карандаш;
- ластик;
- краски гуашь и кисточки.
Инструкция
- Придаём оттенок холодного синего, для этого разбавляем синюю краску водой. Проходим весь лист краской, создавая фон. Важно правильно оттенить фон, верхняя часть листа должна быть светлее нижней.
- После того, как лист высохнет делаем наметок рисунка карандашом по всему листу. Рисуем хаотичный узор, с тонкими, игольчатыми лепестками. Используем фантазию, стараемся делать различные узоры.
- Берём голубую краску и тонкой кисточкой прорисовываем наш узор.
- Далее добавляем контраст ярко-белой краской то тут, то там. Очень важно "забелить" рисунок в центральной части и слева.
- Когда рисунок высохнет местами добавляем аккуратные кружочки оранжевого и нежно-голубого цветов. Это позволит сделать перелив и игру краскам на рисунке.
Как видите, нарисовать морозный узор не так уж и сложно.
Возможно вам будет интересно узнать, как научиться рисовать :
- Как нарисовать зиму карандашом поэтапно для детей?
- Как нарисовать Машу и медведя карандашом поэтапно?
- Как нарисовать лошадь поэтапно карандашом?
Побелело за ночь всюду,
А у нас в квартире чудо!
За окошком лес исчез -
Там волшебный вырос лес!
Морозные узоры на стекле - известное и обычное явление для зимы, на них почти никто не обращает внимание и даже принимаются меры,чтобы они не появлялись на окнах.
Отчего же появляются морозные узоры?
"ЧТОБЫ ПОЗНАТЬ НЕВИДИМОЕ, СМОТРИ ВНИМАТЕЛЬНО НА ВИДИМОЕ"
Если стекло имеет отрицательную температуру, а изнутри в комнате (или между стёклами) положительная температура, то вместо конденсации (-процесс перехода воды из газообразного состояния в жидкое) на поверхности стекла будет идти процесс сублимации (-рост кристаллов из газовой фазы,минуя жидкое состояние).
Процесс идет в виде нарастания полосок (линий) кристаллической воды,которые хаотично пересекаются друг с другом,что создает неповторимый узор на стекле.
При качественной заделке стёкол, узоры на стекле не появляются, т.к. нет перепада температур.
И кстати - в результате процесса сублимации (повторяю - это переход из одного состояния в другое,минуя промежуточное) образуются снежинки, град из грозовых облаков.
Морозные узоры просты по своему химическому составу,но отличаются большим разнообразием. Чаще всего встречаются древовидные образования и волнистые структуры. Напоминают траву,листья папоротника или пальму,еловые ветки.
Характер узоров легкий,воздушный, радостный. Ледяные узоры очень красивы и, говорят, они служат образцами для наших северных кружевниц. Эти узоры встречаются в вологодских кружевах,в пуховых платках и косынках.
Какой это мастер
На стекла нанес
И листья и травы
И заросли роз...
Увидеть ты можешь в морозном окне
Как бродит олень по волшебной стране
В сверкающем воздухе птицы парят
Снежинки пущистые тихо летят
На окне серебряном от инея,
За ночь хризантемы расцвели.
В верхних стёклах - небо светло-синее
И застреха в снеговой пыли
(Застреха -в крестьянских избах: нижний, свисающий край крыши, а также брус, поддерживающий нижний край крыши. Ласточкино гнездо под застрехой бывает)
Недолговечно это произведение природы - начинает пригревать солнышко и морозные узоры становятся менее четким, расплываются и стекают струйками воды вниз по стеклу.
Можно попытаться и дома сделать себе такие узоры:. Для начала приготовьте коллоидный раствор: в четверть стакана холодной воды добавьте 3-5 г сухого желатина и дайте ему хорошо набухнуть. Нагрейте воду до 50 градусов на водяной бане и проследите, чтобы желатин полностью растворился.
На таком студне можно сохранить ледяные узоры. Еще теплый раствор вылейте на кусок стекла и сразу поставьте в морозилку. Вода будет кристаллизоваться, как на окнах зимой. Дня через три достаньте и дайте оттаять желатину. На нем останется четкий рисунок ледяных кристаллов.
Каждую зиму можно наблюдать на окнах великолепные узоры, которые нарисовал мороз. Они очень разнообразны и замысловаты, таинственны и просто великолепны.
Как образуются ледяные узоры на стекле?
Воздух в помещении гораздо теплее, чем на улице, да и влажность ниже. Но вблизи стекла иной раз температура может быть ниже точки росы, то есть значения, когда пар начинает конденсироваться в росу. Образуются маленькие кристаллы льда и на окне появляются ледяные рисунки.
Почему ледяные узоры всегда разные?
Потому что изменчивы условия внутри комнаты и на улице: температура, влажность, давление, скорость ветра. Даже толщина стекла, и его чистота играют роль.
Сначала морозные узоры образуются по поверхности стекла, а когда их толщина станет настолько большой, что вывод тепла наружу замедляется, то ледяные узоры начинают расти в толщину.
«Растительные» узоры появляются при высокой влажности и постепенном понижении температуры. Сначала стекло становится мокрым, а затем влага замерзает, образуя причудливые «заросли». Процесс начинается с нижней части стекла, поскольку там собирается больше воды. Да и рисунок там более крупный, а к верху он становится более мелким.
Если процесс охлаждения был быстрым, и влага не успела стечь вниз стекла, то «древесный» рисунок по всему окну будет одинакового размера.
Оконные стекла не могут быть идеально ровными и гладкими, на них почти всегда есть мелкие дефекты и царапины. Они-то и способствуют образованию другого морозного рисунка. Сначала кристаллики льда возникают вдоль царапины, образуя полоску, а затем от нее начинают ответвляться изогнутые стебли.
Раз морозные узоры на окне появляются при соблюдении некоторых условий, значит, если изменить их, то стекла останутся чистыми. Понизьте влажность воздуха или не допускайте сильного охлаждения стекла (сделать хорошую теплоизоляцию окна) и Мороз ничего не нарисует на вашем окне.
