在一定的氣溫條件下,空氣容納水汽的能力是有限度的。當(dāng)水汽含量達(dá)到空氣所能容納的最大限度時,空氣便處于飽和狀態(tài)。空氣能容納的最大水汽含量會隨氣溫的降低而減少。因此,當(dāng)原來一團(tuán)未飽和的空氣,在上升過程中隨著周圍氣壓的下降而對外膨脹作功時,會導(dǎo)致空氣溫度降低,它能容納的最大水汽含量也隨之下降,使空氣逐漸達(dá)到飽和甚至過飽和狀態(tài)。于是,空氣中的一部分水汽便會凝結(jié)成水滴,形成云。如果云中的水滴不斷增大,以致克服空氣阻力和上升氣流頂托時,便會落到地面,形成降雨。
工具與材料
酒精燈,鐵架臺,石棉網(wǎng),特大號燒杯,碗、盤(口徑要大于燒杯口)。
冰塊,砂子若干。
活動過程
1.如圖4-2-13-l所示,安好鐵架臺,將鐵架臺上面的鐵圈調(diào)整至合適高度(以酒精燈外焰能接觸燒杯底部為準(zhǔn))。
2.將燒杯置于鐵圈上,燒杯和鐵圈之間隔一層石棉網(wǎng)。
3.燒杯內(nèi)裝入砂子。點(diǎn)燃酒精燈,待砂子內(nèi)水汽蒸發(fā)完,再在燒杯口蓋上盤子。觀測和記錄燒杯內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象。
4.取走盤子,蓋上放有冰塊的碗,繼續(xù)觀測、記錄發(fā)生的現(xiàn)象。
5.熄滅酒精燈,讓燒杯和砂子冷卻至常溫,然后往砂子上加水,使其濕潤。
6.點(diǎn)燃酒精燈,重新加熱燒杯,并蓋上盤子。然后仔細(xì)觀測,并記錄燒杯內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象。
7.取走盤子,熄滅酒精燈,使燒杯和杯內(nèi)的砂子冷卻至常溫。
8.往杯子內(nèi)加水,點(diǎn)燃酒精燈,杯口蓋上裝有冰塊的碗,觀測、記錄燒杯內(nèi)發(fā)生的現(xiàn)象。
說明與延伸
l.當(dāng)燒杯內(nèi)放入干砂子后,盡管加熱會使空氣上升,但不會形成云和雨。因?yàn)樵朴晷纬傻氖滓獥l件是要有足夠的水汽。燒杯內(nèi)只有干砂子,缺少水汽,不具備形成云雨的條件。
2.燒杯內(nèi)濕潤的砂子經(jīng)過加熱后,便會產(chǎn)生水汽進(jìn)入空氣,形成云霧。
3.當(dāng)燒杯口蓋上放有冰塊的碗后,再加熱燒杯,水汽升至杯口,遇冷凝結(jié),形成水滴落下。這就是云雨形成的基本原理。
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