段玉佩
藍藍的天上白云飄……歌詞中唱的景象,是我們在大自然中經(jīng)常能看到的景象,這是毋庸置疑的。但如果我告訴你,塑料瓶中也能飄白云?你可能會不相信。今天,讓我們一起做一個簡單的實驗,在塑料瓶中欣賞白云飄。
實驗材料與工具:
實驗步驟
為了安全起見,請戴好你的護目鏡,保護好你的雙眼。這是因為,實驗中瓶內(nèi)的氣壓高于瓶外的氣壓,在打開瓶子的一瞬間,瓶蓋有可能會被快速彈開。
在塑料瓶的瓶蓋上鉆一個孔,使得氣筒的通氣管正好能夠穿過小孔,并用橡皮泥密封瓶口,保證瓶子和通氣管的連接處不漏氣。
向塑料瓶中倒入一些酒精,酒精的量剛好在瓶底有薄薄的一層即可。轉(zhuǎn)動塑料瓶,讓酒精均勻地沾在瓶內(nèi)壁上。
擠壓氣筒3~5次,這個時候抓緊瓶塞和氣筒口的銜接位置,保證瓶口不漏氣。你會感到瓶子在逐漸地膨脹,最后變得硬邦邦的,這個時候需要更大的力氣才能穩(wěn)定住,這時可以請父母幫忙。
當你感到瓶子中很難再進氣時,神奇的“云”即將出現(xiàn),現(xiàn)在需要做好準備的,是你!—用手穩(wěn)定好塑料瓶—1,2,3!起!固定瓶口與氣筒通氣管的手迅速拿開,這時你就會看到神奇的一幕,瓶中迅速地產(chǎn)生了白云。
實驗原理
在我們四周,有很多肉眼看不見的“小液滴”,它們聚在一起的時候,變成肉眼可見的“白汽”或“白煙”(煙是對此現(xiàn)象的口頭表述,并不是準確的說法,為了更好地描述你日常所見現(xiàn)象,暫且如此描述,但請你明白其實液體蒸騰形成的,是“汽”而非“煙”),如你所見,“汽”或者“煙”總是升騰而上,變幻無窮,這是因為它具有一種我們稱之為動能的能量,這個能量使得液滴分子們非常的“不安分”,總想“竄來竄去”。當我們向塑料瓶中打氣時,瓶中的壓力會升高,讓“不安分”的液滴分子們被迫擠在一起,“暫時安靜”下來。當你突然打開閥門,讓原來被壓迫的液滴分子們突然散發(fā)出去時,瓶中的溫度會稍稍降低,這樣的環(huán)境非常利于液滴小分子彼此結(jié)合成大液滴,也就是你肉眼可見的“白汽”或“白煙”了。
酒精是揮發(fā)性物質(zhì),一瓶酒和一瓶等量的水,都不蓋蓋兒,我們看到酒會更快地蒸發(fā)掉。從微觀層次解釋,是因為酒精分子相互之間連接的力比水分子之間連接的力弱,更容易“彼此走散”—也就是我們所說的蒸發(fā)。實驗時,向瓶內(nèi)倒入少許酒精,借助酒精的揮發(fā)作用,就能輕而易舉地看到瓶中的云。
實驗升級
你現(xiàn)在已經(jīng)能讓云在瓶內(nèi)一瞬間出現(xiàn)了,有沒有什么方法,能讓云在瓶中一瞬間消失呢?如果你真正理解這個實驗的原理,那么,反向運用一下就可以了。
另外,你可以改變一下實驗條件,嘗試把酒精換成水或者別的液體,來試試效果如何。告訴你,涼水和溫水的效果是不同的,哪個實驗條件下云更容易飄出來呢?當然只有試過才知道!試試看吧。