魔力科學小實驗,一杯冰水為何兩個世界?還得從兩顆葡萄說起

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每天1個科學小知識,培養孩子科學素養!

文|魔力科學小實驗,本文為原創,歡迎關註及轉載分享。

家長朋友們,大家好!今天給大家分享第399個家庭科學小實驗。

大家是否還記得之前奶爸溫給汽車快速降溫的實測小實驗,通過快速開關車門,讓空氣對流,的確能快速讓車內溫度下降。

最近,開車時我又遇到了這樣一個麻煩,將車內冷氣機關了以後下車,不一會兒手機上全是小水珠,眼鏡也是,就連車窗上也是。

相信平時在生活中,大家也遇到過類似的麻煩,從冰箱裡拿出一瓶飲料,不一會兒瓶身上就出現了大量的水珠,浴室的鏡子,在洗澡的時候就會變得模糊不清……

魔力科學小實驗,一杯冰水為何兩個世界?還得從兩顆葡萄說起 科技 第1張

如果家裡的娃好奇心非常強的話,想必早就纏著問這水珠是怎麼形成了的吧!

為了讓娃能直觀了解到水珠的形成原理,我用兩顆凍葡萄設計了如下科學實驗,供家長朋友給普及知識點時做參考。

01

給孩子提問:水珠是從哪來的,又是如何形成的?

接著,讓孩子提出自己的觀點假設

然後,順著孩子的假設,通過設計下面這組實驗來進行查驗

實驗材料:

冰水,食品溫度計,塑膠罐,凍葡萄。

魔力科學小實驗,一杯冰水為何兩個世界?還得從兩顆葡萄說起 科技 第2張

實驗步驟:

01· 首先,用溫度計檢測出的冰水溫度為17.9℃。

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此時的空氣濕度為73%,室內溫度為28.2攝氏度,與冰水之間的溫差接近10°。

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02· 接著,將冰水倒入塑膠罐中,再將兩顆凍葡萄置入水罐。

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03· 然後將溫度計置入水罐中,檢測不同深度的水溫。

魔力科學小實驗,一杯冰水為何兩個世界?還得從兩顆葡萄說起 科技 第7張

經過測量,水罐裡中下部水溫為8.4℃,中上部水溫為17.9℃。

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04· 通過觀察,會發現水罐罐身底層,有無數小水珠吸附在上面。

魔力科學小實驗,一杯冰水為何兩個世界?還得從兩顆葡萄說起 科技 第10張

通過分析實驗,我們得出這樣的結論:冰葡萄吸收了周圍冰水的熱量,因此水溫驟降,空氣中的水蒸氣在遇冷後,凝結成小水珠附在罐身上,也就是水氣液化現象。

實驗具體的操作步驟,請參考下方的實驗視訊↓

02

通過這個實驗,娃就能明白為什麼冰箱裡拿出來的雞蛋,飲料等物體表面,總是會變得濕漉漉了。

不過在實驗中,家長有必要給孩子做如下知識鋪墊,有助於加深理解。

比如孩子會問,只有遇冷才會出現液化嗎?

液化(liquefaction)是指物質由氣態轉變為液態的過程,會對外界放熱,實現液化有兩種手段,一是降低溫度,二是壓縮體積

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↑拿出冰箱後的雞蛋,表面的水珠

簡而言之,除了降低溫度外,壓縮氣體的體積也可以使某些氣體液化(或兩種方法兼用)。

比如我們日常會使用到的天然氣,為了便於貯藏和運輸,會通過加壓進行液化處理,液化後的體積只有原來的幾千分之一。

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↑天然氣運輸

03

日常生活中,我們常看到有白氣現象,比如水在沸騰時冒出的白氣,且將手放置在白氣周圍後會形成水滴。

有人認為這些白氣就是水蒸氣,這樣的說法是對的嗎?

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↑水沸騰後出現的白氣

首先需要知道的一個概念是,水蒸氣從本質上來說,是無色透明的氣體,是組成空氣的一種成分,既看不見也摸不著。

白氣是由水蒸氣轉變而來,空氣中的水蒸氣遇冷凝結成小水滴,光線通過小水滴後便會發生折射,從而在視覺上呈現出白色。

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↑雪糕周圍的白氣

也就是說,「白氣」不是水蒸氣,水蒸氣是看不見摸不著的,看見了就不是水蒸氣!這點非常容易混淆。

好了,今天要分享的實驗就告一段落了!

在冬天,為什麼會出現嘴中吐白氣的現象?歡迎底部留言區探討交流~

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我是一名理工碩士奶爸,愛生活、愛科學,陪娃做了300多個科學小實驗,全部收錄在公眾號【魔力科學小實驗】(ID:kexuebb)。關註我,每天3分鐘,陪孩子在家做個小實驗,培養孩子科學素養!

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