和天空的雲完全相同的原理!用酒精和寶特瓶來體驗絕熱膨脹吧

科學訓練師桑子研,逐工攏咧做實驗。

這擺欲紹介一个關於「絕熱膨脹」ê實驗。這是一个佇厝內嘛做會曉ê簡單實驗,而且其中ê原理,竟然佮天頂彼一片雲形成ê機制完全仝款。材料攏是身邊隨手拈來ê物件,誠推薦你家己試看覓。

愛準備ê物品・實驗步驟

愛準備ê東西只有三項:空ê寶特瓶、消毒用酒精(噴一下就夠)、鞋仔除臭噴霧(Amazon)

首先,先共消毒酒精噴一下入去空寶特瓶內底。輕輕仔搖幾下,予內底充滿酒精蒸氣。紲落來閣噴少少仔除臭噴霧,隨蓋起來。

按呢就準備完成矣。後擺只愛用力共寶特瓶捏一下就好。

請看底下這段影片。

當你共寶特瓶捏牢牢,閣一下仔放開ê時陣,內底會突然變白白霧霧,你有看著無?彼个其實就是「雲」。

為啥物會生出雲——絕熱膨脹ê原理

咱來一步一步拆解這个現象。

一開始,先加酒精閣搖寶特瓶,重點就是欲予瓶仔內底充滿酒精蒸氣。這時陣,酒精其實已經變做氣體,漂佇空氣內底矣。

紲落來,共寶特瓶用力捏。按呢內底ê空氣會予人壓縮,空氣因為受著外力做功,溫度會微微仔升起來。這號現象叫做「絕熱壓縮」。溫度升高了後,酒精較容易變做氣體,所以蒸氣量會增加。

然後一下仔放手,原本予人壓縮ê空氣就會瞬間膨脹。這時陣,空氣為著對外做功,會消耗家己ê能量,所以溫度會急遽下降。這就是「絕熱膨脹」。

溫度一下降低,原本漂佇空氣中ê酒精蒸氣,就會重新變轉液體。這寡細細粒ê液滴會四界散射光線,所以看起來就親像白色ê雲仝款。

為啥物用酒精,毋是用水?

可能有人會想:「用水敢無法度做同款ê實驗?」

這个問題問了誠好。因為用手捏寶特瓶造成ê溫度變化其實誠細,若欲予現象明顯,就愛使用對溫度變化誠敏感ê物質。酒精(乙醇)只要溫度小可仔變化,氣化量就會差誠濟,所以效果誠明顯。若干焦用水,通常霧氣看袂清楚。

另外,除臭噴霧內底有真細ê粒仔,會當做酒精液化時ê「核心」。簡單來講,就是予小液滴有一个會當附著ê起點。

這其實佮真正ê雲形成方式完全仝款。天頂ê雲,嘛是靠空氣中ê灰塵抑是海鹽粒仔來當做核心,水蒸氣才會凝結起來。

天頂ê雲,其實嘛是按呢生出來ê

其實,天空彼寡白白ê雲,原理佮這个寶特瓶實驗完全相仝。

地面附近ê空氣予日頭曝熱了後,會開始向頂飛。愈高ê所在氣壓愈低,所以空氣上升ê過程中會漸漸膨脹,溫度嘛隨之降低。

一旦溫度降到一定程度,空氣內底ê水蒸氣就會凝結做無數細粒水珠——彼就是咱看著ê雲。

無論是天空ê雲,抑是寶特瓶內底ê雲,本質攏是「膨脹 → 冷卻 → 液化」這三步驟。

想著講,佇手掌仔大ê寶特瓶內底,竟然會發生佮天空完全仝款ê現象,真正予人感覺科學誠神奇、誠媠。

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