چرخه آب – آب و هوا  (4)  

 آزمايش

دانش آموزان تبخير و تراكم را به وجود مي‌آورند.

 

اهداف:

    كشف اينكه آب مي‌تواند از هوا بوجود آيد

 آزمايش دربارة تراكم، رسوب يا نزول و تبخير

لغات:

 تراكم

 شبنم

 تبخير

 يخ بستن

 برفك

 نزولات جوي

 

مواد:

بطري

 دماسنج

 بشقاب شيشه اي

 يخ

 نمك

پيش زمينه:

آب ماده اي بسيار چند كاره است، آب مي‌تواند مايع، جامد و يا گاز باشد. آب توانايي تبديل به هر سه حالت ماده را دارد كه اين توانايي، آنرا ماده‌اي ايده آل براي ايجاد انواع مختلف آب و هوا كرده است بچه ها نمي‌فهمند كه آب جزء عمومي هوا است و مي‌تواند از آن خارج شود.

تراكم كه در اين حالت آنچيزي است كه روي شيشه ديده مي‌شود، توليد شبنم مي‌كند. شبنم مانند باران نمي‌ريزد. شبنم تنها شبيه بخار آبي است كه در سطح يك جامد كه سردتر از دماي معني است، مايع مي‌شود. اين سرد شدگي معمولاص هنگام شب خنك و صاف اتفاق مي افتد، اما هنگام صبح كه خورشيد طلوع مي‌كند، شبنم ها بخار مي‌شوند. برفك يا يخبندان مانند شبنم شكل مي گيرد، اما در دماهاي زير دماي يخ زدن، بخار آب مستقيماً به بلورهاي برفكي دانه ريز كوچك تبديل مي‌شود، بدون اينكه در ابتدا به صورت قطره آب متراكم مي شود.

نقطه شبنم، دمايي  ست كه در آن دما جو از بخار آب اشباع است. هرچه ميزان بخار آب هوا بيشتر باشد، نقطة شبنم نسبت به هواي خشك با همان ميزان رطوبت، بيشتر خواهد بود. نقطه شبنم نشانه اي از نمناكي است. در هواشناسي، نقطه شبنم در پيش بيني و مكان شكل گيري ابرها بكار گرفته مي‌شود.

در اين آزمايش دانش آموزان با خلق واقعي مراحل مختلف، با مفهوم تبخير، تراكم و نزول يا رسوب آشنا مي‌شوند. اين كلمات با نگاه كردن به پديده ها بهتر توصيف مي‌شوند. در غير اين صورت، اصطلاحات چندان رسا نيستند. اگر چه دانش آموزان در سيستم هاي آب و هوايي متنوعي زندگي مي كنند، اما ندرتاً كمتر آنچه را كه اتفاق مي‌افتد مي بينند.

روش :

اگر اين مثالها را به آرامي انجام دهيد، دانش آموزان قادر خواهند بود كه اين پديده هاي در حال وقوع در اطراف خود را تنها با مشاهده، ديده و بفهمند!

آزمايش 1: چند يخ در ظرف شفاف كوچك قرار دهيد. آب بسيار داغي (تقريباً جوشان) درون يك بطري يا پارچ بريزيد. ظرف را روي سر بطري قرار دهيد. بعد ازچند لحظه، آب روي طرف بالاي ظرف متراكم شده و چند قطره به صورت باران خواهد افتاد. اين مثالي از تراكم است.

آزمايش 2: يك بطري را به اندازة حدود 3/1 حجم آن از آب پر كنيد. يك تكه يخ به آن اضافه كنيد و دما سنج را درون بطري قرار دهيد. اگر تراكمي در بخش خارجي بطري اتفاق نيفتاد، تكه يخ ديگري اضافه كنيد. به اين كار ادامه دهيد تا در بخش خارجي بطري شيشه اي، شبنم هايي بوجود آيد. دمايي را كه در آن شبنم تشكيل شده ثبت كنيد. (دماي شبنم)

آزمايش 3: دو قالب يخ و يك قالب نمك درون بطري قرار دهيد. وقتيكه شروع به ديدن يخ از خارج از بطري مي‌كنيد. دمايي را كه يخ و نمك در آن با هم تركيب مي شوند، اندازه بگيريد، اين دما، دمايي است كه در آن روز نياز است تا برفك بوجود بياوريد. نمك براي ذوب سريع يخ به بخار آب اضافه شد. و برفك چيزي جز بخار آب يخ زده نيست. وقتي بستني مي سازيد، نمك براي چنين كاري بكار مي‌رود.