Hier is een snel en eenvoudig wetenschappelijk project dat je kunt doen: maak een wolk in een fles. Er ontstaan wolken wanneer waterdamp kleine zichtbare druppeltjes vormt. Dit komt door het koelen van de damp. Het helpt bij het verschaffen van deeltjes waarrond het water kan vloeibaar worden. In dit project gebruiken we rook om een wolk te vormen.
Cloud in a Bottle-materialen
Voor dit wetenschapsproject heb je maar een paar basismaterialen nodig:
- Fles van 1 liter
- Warm water
- Bij elkaar passen
Laten we wolken maken
- Giet net genoeg warm water in de fles om de bodem van de container te bedekken.
- Steek de lucifer aan en plaats de luciferkop in de fles.
- Laat de fles vullen met rook.
- Sluit de fles af.
- Knijp een paar keer heel hard in de fles. Wanneer u de fles loslaat, zou u de wolkvorm moeten zien. Het kan verdwijnen tussen 'knijpen'.
De andere manier om het te doen
U kunt ook de ideale gaswet om een wolk in een fles te maken:
PV = nRT, waarbij P druk is, V volume is, n is aantal moedervlekken, R is een constante en T is temperatuur.
Als de hoeveelheid gas (zoals in een gesloten container) niet wordt gewijzigd, als u de druk verhoogt, de enige manier om de temperatuur van het gas onveranderd te laten is door het containervolume proportioneel te verkleinen. Als je het niet zeker weet, kun je de fles hard genoeg inknijpen om dit te bereiken (of dat het terug zou stuiteren) en Als je een heel dichte cloud wilt, kun je de niet-als-kindvriendelijke versie van deze demonstratie doen (nog steeds mooi veilig). Giet heet water uit een koffiezetapparaat in de bodem van de fles. Instant cloud! (... en een klein beetje smelten van het plastic) Als je geen lucifers kunt vinden, steek dan een stuk karton in brand, steek het in de fles en laat de fles lekker rokerig worden.
Hoe wolken ontstaan
Moleculen van waterdamp stuiteren rond als moleculen van andere gassen, tenzij je ze een reden geeft om bij elkaar te blijven. Het koelen van de damp vertraagt de moleculen, waardoor ze minder hebben kinetische energie en meer tijd om met elkaar te communiceren. Hoe koel je de damp? Wanneer je in de fles knijpt, pers je het gas samen en verhoog je de temperatuur. Als de container wordt losgelaten, kan het gas uitzetten, waardoor de temperatuur daalt. Echte wolken ontstaan als warme lucht opstijgt. Naarmate de lucht hoger wordt, wordt de druk verlaagd. De lucht zet uit, waardoor deze afkoelt. Terwijl het onder het dauwpunt afkoelt, waterdamp vormt de druppeltjes zien we als wolken. Rook gedraagt zich hetzelfde in de atmosfeer als in de fles. Andere nucleatie deeltjes omvatten stof, vervuiling, vuil en zelfs bacteriën.