Dimkammare

Tag med dig ett moln i en burk. Nu ser du det - nu är det borta!

 

 

    

 

Moln bildas när den osynliga vattenångan i luften kyls tillräckligt för att bilda små vattendroppar. I atmosfären händer detta när fuktig luft stiger uppåt. Högre upp är trycket lägre och därför utvidgas luften, förlorar energi och kyls. Du kan åstadkomma samma avkylning genom att snabbt få luften i en burk att expandera.

 

En stor glasburk med vid öppning

En gummihandske

Tändstickor

Vatten

 

(5 minuter eller mindre)

Häll vatten i burken så att det knappt täcker botten. Häng handsken i burken med fingrarna neråt. Sträck handskens öppna ända över burköppningen så att burken blir tät.

 

 

Sätt in handen i handsken och drag den snabbt utåt men inte mer än att den fortfarande tätar burken. Ingenting kommer att hända. Tag bort handsken och släpp ner en tänd tändsticka i burken och sätt tillbaka handsken. Sätt åter handen i handsken och drag utåt. Dimma bildas inne i burken när du drar handsken utåt. Dimman försvinner igen när handsken går tillbaka. Du kan repetera försöket många gånger innan rökpartiklarna har försvunnit och måste ersättas.

Det finns vattenmolekyler i form av osynlig vattenånga inne i burken. Vattenmolekylerna rör sig fritt utan att fastna i varandra. När du drar handen utåt ökar volymen och luften i burken måste expandera. ”Luften” skall ses som en blandning av olika gaser varav vattenångan är en. När luften expanderar uträttar den ett arbete och energin till detta tas från luften själv vilket medför att luftens molekyler rör sig något långsammare. Detta är detsamma som att säga att luften blivit svalare. Att luften blivit svalare är naturligtvis detsamma som att alla gaser som luften består av har blivit svalare.

När vattenångans molekyler rör sig långsammare fastnar de lite lättare i varandra de börjar därför klumpa ihop sig till små droppar. Rökpartiklarna hjälper till i denna process eftersom vattendropparna har mycket lättare att bildas om de har en fast partikel att börja kondenseras kring. När du trycker in handen i burken igen minskas volymen och luften värms upp något och vattdropparna avdunstar och blir åter osynlig vattenånga.

I atmosfären expanderar (och kyls) luften när den stiger till lägre lufttryck antingen genom att terrängen tvingar den uppåt eller genom att uppvärmd luft (som är lättare än luften i omgivningen) stiger uppåt. Damm, rök och saltpartiklar finns alltid i tillräcklig mängd som "kondensationskärnor".

Den temperatur som luften behöver kylas till för att vattenångan skall kondenseras till vatten på någon yta kallas daggpunkten

 

För en extra effekt kan du lysa med en diaprojektor genom molnet du gör i burken. När röken är ny kommer dropparna att vara stora jämfört med ljusets våglängd och det spridda ljuset kommer att vara vitt. När röken tunnas ut kommer vattendropparna att bli mindre och det spridda ljuset kas ses pastellfärgat i vissa vinklar. Ljus av olika färger sprids av de små dropparna i olika riktningar. Om du tittar på molnen nära solen kan du ofta se dessa pastellfärger. (Kom ihåg att aldrig titta direkt in i solen)

Att du skall dra ut handen snabbt beror på att luften annars värms upp av burken och avkylningseffekten går ju då förlorad.

 

Visa 1 kommentar till detta snack

 

4048 besök sedan 16 oktober 2012

ämnen | dokumentation

 

Materialet hämtat från och översatt med tillstånd av The Exploratorium, San Francisco http://www.exploratorium.edu av Nationellt Resurscentrum för Fysik, http://www.fysik.org