拔開塞子,瞬間「造雲」:
這個實驗模擬了雲產生的過程。大氣中雲霧的形成有兩個關鍵的條件,首先是水蒸氣在空氣中達到過飽和狀態,然後要有幫助小液滴形成的凝結核。
實驗操作的過程是這樣:
首先在飲料瓶中倒入少量水,蓋上蓋子轉動、搖晃促進蒸發,讓瓶內達到一個水蒸氣飽和的狀態。
接下來用點燃後吹熄的火柴(或者線香)給瓶內添加一點菸,這些煙的顆粒會充當凝結核。(有的版本會省略這一步,可能空氣中本身也有一些可以充當凝結核的東西吧)
接下來,用手壓氣泵向瓶內充氣,達到高壓狀態。迅速地拔掉瓶口的橡膠塞釋放壓力,只要之前充氣充分,這時就能看到瓶內迅速被形成的白霧填滿。
當拔起塞子時,瓶內氣壓下降、從瓶口膨脹的氣體對外做功,這會使瓶內的溫度降低一些。溫度下降會使原本處於飽和狀態的水蒸氣變得過飽和,再加上凝結核的存在,瓶中的水蒸氣就會開始凝結,變成雲霧狀。
這種向瓶內打氣的版本效果比較好,不過對設備的要求也高一點,尤其是需要一個能夠密封又方便拔起的橡膠塞,打氣時也必須留意不能讓塞子彈飛。
如果是家庭實驗,還是更推薦下面視頻中的這個簡單版,更容易操作,也不需要特別的設備。這個版本前兩步與上面所說的一樣,接下來不需要用氣泵打氣,只要擰緊飲料瓶瓶蓋,用盡最大力氣把瓶子捏扁,然後再猛地鬆手即可。