科學遊戲 瓶中造雲

文與圖/許良榮 |2015.03.25
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圖一 取一配合寶特瓶瓶口大小的橡皮塞,將橡皮塞鑽一小洞,以插入打氣針頭,再將打氣針頭旋轉套進打氣筒。必須注意:橡皮塞挖的洞不可太大,插入打氣針頭後,不能有漏氣現象。圖/許良榮
圖二 將少許水(約3毫升即可)倒入寶特瓶內,然後將橡皮塞塞進寶特瓶瓶口,開始打氣(圖)。在打氣過程中,要用手緊緊壓住寶特瓶口與橡皮塞。圖/許良榮
圖三 拿起寶特瓶與橡皮塞(圖),快速的拔開橡皮塞,除了會發出如同爆米花的聲響外,寶特瓶內瞬間就會充滿了雲氣喔!圖/許良榮
圖四 拿起寶特瓶與橡皮塞,快速的拔開橡皮塞,除了會發出如同爆米花的聲響外,寶特瓶內瞬間就會充滿了雲氣喔(圖)!圖/許良榮

文與圖/許良榮

如何在寶特瓶裡面製造「雲」呢?許叔叔教大家用簡易的方法,就可以輕鬆在寶特瓶中製造出雲霧喔!

所需器材:打氣筒、橡皮塞、打氣針頭、寶特瓶。

操作步驟:

1取一配合寶特瓶瓶口大小的橡皮塞,將橡皮塞鑽一小洞,以插入打氣針頭,再將打氣針頭旋轉套進打氣筒。必須注意:橡皮塞挖的洞不可太大,插入打氣針頭後,不能有漏氣現象。

2將少許水(約3毫升即可)倒入寶特瓶內,然後將橡皮塞塞進寶特瓶瓶口,開始打氣。在打氣過程中,要用手緊緊壓住寶特瓶口與橡皮塞。

3打氣筒大約壓四次即可,此時打氣筒的壓力表指示約35psi。

4拿起寶特瓶與橡皮塞,快速的拔開橡皮塞,除了會發出如同爆米花的聲響外,寶特瓶內瞬間就會充滿了雲氣喔!

原理:

寶特瓶打氣之後,內部的空氣壓力大於大氣壓力,當快速拔開瓶塞時,瓶內的壓力突然降低,此時會有二個現象同時發生:

溫度降低,因為氣體急速膨脹時,會吸收熱量;如同噴殺蟲劑時,我們可以感覺到殺蟲劑的罐子變得涼涼的(罐子裡的氣體噴出來,急速膨脹)。

由於壓力急速降低,寶特瓶內的水會產生蒸發的現象,亦即產生水蒸氣;而產生的水蒸氣由於溫度降低,因此就凝結成肉眼看得到的雲霧了。

叮嚀:

1打氣時,需要用手緊緊壓住寶特瓶口與橡皮塞,小朋友的力氣可能不夠,無法抓緊橡皮塞而造成漏氣現象。建議可以考慮使用水火箭的噴嘴,就不必用手一直壓住。或者以二人合作的方式,一人打氣,一人負責壓住瓶口也可以。

2網路上有許多不同設計的瓶中造雲實驗,許叔叔試驗之後,認為使用打氣筒最簡便、效果最明顯。

3為什麼寶特瓶內需要先加一些水呢?小朋友可以將水換成酒精,看看形成雲霧的效果有何差異?

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