구름 생성 실험(페트병을 이용한)

구름 생성 실험  

실험 주제

구름 생성

 

 

실험 목표

압력 차이를 이용해 구름을 만들어 보자.

 

 

실험 준비물(재료)

페트병, 물,성냥

 

 

실험방법

1. 페트병 속에 따뜻한 물을 약 1/5 높이까지 넣고 뚜껑을 닫는다.

 

2. 몇 분 뒤에 병을 세게 쭈그러뜨렸다가 펴고 병속을 관찰한다.

 

3. 향에 불을 붙여 향 연기를 병속에 넣고 뚜껑을 닫는다.

 

4. 다시 병을 세게 쭈그러뜨렸다가 펴고 병 속을 관찰한다.

 

 -페트병에 지나치게 뜨거운 물을 넣으면 페트병이 찌그러지면서 단단해져 누르기 어렵게 된다.

 - 1.5L 이상의 큰 페트병을 사용하면 페트병 속에서 일어나는 현상을 좀 더 쉽게 관찰할 수 있다.

 - 페트병에 따뜻한 물을 넣고 입구에 얼음주머니를 올려놓아도 구름을 만들 수 있다.

 

 

실험 결과

페트병을 눌러 압력을 가하면 병의 안쪽이 맑아지고 페트병을 다시 펴면 안쪽에 구름이 생긴다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

결론

압력이 순간적으로 빠지면 페트병의 내부압력이 낮아진다.

 

그러면 단열팽창이 되어 원래 기체가 팽창하려면 외부에서 열을 받아야 팽창하는데 이 경우는 열을 받지 않은 채 팽창 하였스므로 페트병 내부의 공기자체에서 그 열을 얻어간다.

 

그래서 플라스크 안의 기온이 내려가서 이슬점 온도가 되어 페트병 속 공기 중의 수증기가 응결핵을 주시으로 하여 작은 물방울 즉 구름이 생긴다.

(뿌옇게 흐려지는 자체도 구름이 생기는 것으로 봅니다.)

 

 

단열팽창:

외부와 열 교환 없이 물체의 부피가 늘어나는 현상으로 부피를 늘리는 데 필요한 열을 내부에너지로부터 얻기 때문에 물체의 온도는 내려가게 된다. 실생활에서는 구름이 생성되는 원리와 관련이 있다.

이슬점:

공기를 서서히 냉각시켜 어떤 온도에 다다르면 공기 중의 수증기가 응결하여 이슬이 생긴다. 이때의 온도를 이슬점이라고 한다.

이슬점은 수증기의 양에 의해 결정되므로 공기 속에 있는 수증기의 양을 나타내는 기준이 된다.

처음의 기온이 같더라도 상대습도가 다르면 이슬점은 달라진다. 이른 아침에 비가 오지 않았는데도 지면(地面)에 있는 돌 따위의 표면이 젖어 있는 것은 야간복사에 의해서 돌의 온도가 이슬점 이하로 떨어져서, 수증기가 돌의 표면에 응결하기 때문이다.

-네이버 백과사전-

 

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