Что, если бы существовала возможность контролировать формирование облаков с помощью несложного опыта? Мало кто радуется дождливым облакам, но что, если бы вы смогли сами создавать их?
Не забудьте попросить помощи у взрослых при работе с огнем.
Необходимые материалы:
- Пластиковая бутылка с плотно закрывающейся крышкой, подойдет также прозрачная спортивная емкость. Бутылки объемом 2 литра — хороший вариант.
- Теплая вода.
- Спички или зажигалка.
Порядок проведения эксперимента:
- Налейте немного воды в пластиковую бутылку.
- Прикройте крышку, но не затягивайте ее до конца.
- Зажгите спичку и сразу же задуйте ее, чтобы образовался дым.
- Направьте дым внутрь бутылки, слегка сдавливая ее несколько раз.
- Плотно закройте крышку.
- Сдавите бутылку, а затем отпустите.
- Повторите сжатие и отпускание 5-6 раз.
Что вы наблюдаете?
При сдавливании бутылки облако исчезает. При отпускании стенки бутылки появляется облако. Вы только что создали облако своими руками!
Как формируются настоящие облака в природе?
Для образования облаков необходимы три компонента: молекулы воды, центры конденсации (частицы пыли или загрязнения) и изменение температуры или давления.
Молекулы воды присутствуют в воздухе, окружающем нас, хотя мы их обычно не видим. Эти молекулы постоянно находятся в движении.
Настоящие облака появляются, когда теплый воздух поднимается вверх и охлаждается. Центры конденсации, такие как микрочастицы пыли, позволяют молекулам воды соединяться друг с другом. Таким образом, молекулы воды конденсируются вокруг этих центров, формируя облака. То есть облака – это скопления мельчайших капель воды, объединившихся вокруг центров конденсации при низких температурах.
Как создается искусственное облако в ограниченном пространстве бутылки?
Водяной пар, невидимый для глаза, присутствует в атмосфере, окружающей нас. В обычных условиях молекулы воды в газообразном состоянии не склонны к объединению. Однако, сжимая стенки бутылки, мы провоцируем сближение этих молекул. При резком снижении давления происходит расширение воздушного пространства и, как следствие, падение температуры. Этот эффект охлаждения способствует слипанию молекул воды, формируя микроскопические капли – основу облаков, представляющих собой скопление таких капель.
Присутствие дыма внутри бутылки играет ключевую роль в этом процессе. Молекулам воды легче конденсироваться, если в воздухе присутствуют твердые частицы, служащие центрами конденсации или ядрами. Невидимые частицы дыма выполняют роль таких ядер, стимулируя образование облака. В естественных условиях облака формируются при подъеме теплого воздуха и последующем снижении давления. Расширение и охлаждение воздуха приводят к конденсации водяного пара при достижении точки росы. Роль ядер конденсации в атмосфере могут играть различные загрязнения, дым, пыль или даже мельчайшие частицы почвы.
Формирование облаков более вероятно в холодное время года. Сжатие бутылки приводит к увеличению давления и, как следствие, повышению температуры внутри. При ослаблении давления происходит обратный процесс – падение температуры и конденсация молекул воды. Частицы дыма выступают в роли ядер конденсации, позволяя молекулам воды связываться вокруг. В результате формируется искусственное облако в бутылке.
Интересно, как повлияет на образование облака использование воды разной температуры? Что произойдет, если в качестве ядер конденсации использовать не только дым?
Для усложнения эксперимента можно попробовать создать дымовые кольца. Резко сжав бутылку, можно наблюдать, как в воздух поднимаются кольца дыма, как будто вращающиеся к центру. Подсветив бутылку, их можно увидеть более четко. Если попытка не удалась с первого раза, попробуйте сжать бутылку с разной силой, чтобы добиться желаемого эффекта.
Пожалуйста, проводите эксперименты самостоятельно только под присмотром взрослых!