天宫课堂四个实验详解
天宫课堂第四课共有三个实验,分别是气压计实验、水的密度实验和风力计实验。在气压计实验中,学生可以制作出自己的气压计,并通过观察气压计的变化来了解气压的概念。水的密度实验则让学生通过比较不同液体的密度,了解密度的定义和计算方法。最后,在风力计实验中,学生可以制作出简易的风力计,测量风的速度和方向,了解风的形成和作用。这三个实验都能够通过实际操作和观察,让学生更深入地理解天气和气象知识。
天气预报瓶的原理是什么
风暴瓶
是一种可能的天气预报工具。密闭的玻璃容器中,装入数种化学物质组成的透明溶液。根据外界温度、天气的改变,瓶内会展现出不同型态的结晶,预报天气的变化。经试验未见明显预示天气能力,更趋向于一种装饰品 。
天气预报瓶由玻璃制成,晶莹透明的球体。
瓶内结晶的变化,主要是由于溶液内的 樟脑、 硝酸钾、 氯化铵在水与乙醇混和溶剂内的溶解度会随着温度变化。温度改变时,三种物质的结晶析出、溶解速度有差异而造成的交互作用。而温度的变化速度,则会影响结晶的成长大小与结构。这些因素加总起来,造成瓶内晶体型态万千的美丽变化。
现代研究证实,温度是影响瓶内结晶型态的最主要因素;与天气的对应关系几乎成 随机分布,无预测价值。虽然不能用来预报天气,但天气瓶随着外界温度展现出多变的晶体变化,仍可作为一个美丽的装饰。也可做为有趣的科学教材,学习溶液的配置与结晶行为。
瓶内结晶的变化,主要是由于溶液内的樟脑在乙醇内的溶解度会随着温度变化。而硝酸钾、氯化铵和水是为了控制在晶体高速生长过程中的连续成核。温度改变时,樟脑的结晶析出,温度的变化速度,则会影响结晶的成长大小与结构。这些因素加总起来,造成瓶内晶体型态万千的美丽变化。
现代研究证实,温度是影响瓶内结晶型态的最主要因素;与天气的对应关系几乎成随机分布,无预测价值。虽然不能用来预报天气,但天气瓶随着外界温度展现出多变的晶体变化,仍可作为一个美丽的装饰。也可做为有趣的科学教材,学习溶液的配置与结晶行为。
牵扯到静电和玻璃量子通道(因为玻璃瓶密封),与此同时瓶子与瓶外微弱的气压差也会有影响,(温度也有微弱影响),以上条件均可影响氯化铵,硝酸钾,樟脑溶解度,下雨会出现羽毛雪花状沉淀。
原理其实很简单,就是个简单的气压计,不过它只能定性,而不能定量。
瓶子里面注入一定量的液体,然后留有一定量的空气,此时瓶内的空气和两个液面的高度间的压强就平衡了,旁边的管子是和外界空气相通的,所以当液面稳定后,瓶子内和管子的液面所受的压强是一定的。
我们都知道如果天气要变差了,气压就会下降,因此管子上液面收到大气的压力会减少,而瓶子内空气的压力则会将液面往外推,体现出来就是管子的液面上升了,反之液面下降。
因此只能是定性的认为气压是下降了还是升高了。
对于天气的影响,只能是作为一个参考用。
而且这种天气预报瓶有个对于气温不可回避的问题, 由于瓶内并非是真空,而是有空气的,所以假设气压不变的情况,温度下降,开口处的液面也下降,反之亦然。
而真正的水银气压计,管内是真空的,对温度不敏感。
谢谢


