厦门弗里曼科学艺术中心

玩出来的科学家 | 空气在升温的时候会发生什么变化?

发布日期:2020年11月04日

玩出来的科学家 | 空气在升温的时候会发生什么变化?

大气层中有大量的热空气和冷空气在移动,通过卫星把它们拍摄下来,然后由气象学家们研究这些照片,就可以预测阴雨或是飓风。

包括围绕在我们地球表面不断吹动的风在内,这些大气现象都是由于空气被太阳照射后受热而产生的。那么你知道无所不在的空气在升温的时候会发生什么变化吗?现在就让我们一起来探索吧!

加热和冷却空气

需要准备

▪  一只气球

▪  一个空玻璃瓶

▪  一个盛有热水的小盆

注意:使用热水的时候要小心谨慎

如何操作

1、将气球套在瓶颈上。

2、扶住瓶子,把它浸在热水里。

气球慢慢被吹起来了。

为什么?

像所有其他物质一样,空气也是由一个个运动的小粒子构成的,这些被称作分子的小粒子因为受热的缘故而彼此相互远离。瓶中包含的空气开始膨胀,需要一个更大的空间,所以就进入气球并把气球吹起来了。

3、用凉水冲一冲瓶子。

会发生什么?

气球又缩回去了。

为什么?

被冷却的空气会收缩(也就是空气分子再次彼此靠近)而退回瓶子里面,只占据瓶子那一部分空间。

神奇的玻璃杯

需要准备

▪  一只玻璃杯

▪  一本书

▪  一块表面平滑的木板

▪  冷水和热水

如何操作

1、将木板架在书上,使之稍稍倾斜,用冷水浸湿杯子,杯口向下将其放在木板较高的部分上。

2、现在用热水浸湿杯子,再次将它放在木板较高的部分。

会发生什么?

当杯子被冷水浸湿后,只是稍稍向下滑一点然后就停住了。而被热水浸湿后,杯子会快速滑向低处。

为什么?

杯中所含的空气在被水加热后膨胀,并以不易察觉的方式将玻璃杯从木板上“顶”起一点点,从而减少了摩擦力,使杯子更容易向下方滑动。

小心膨胀!

在喷雾器上你可以找到这样的注意事项:“产品须避光保存,不能暴露在超过 50 ℃ 的温度下”。

做完这期的实验,你应该已经能够明白这样写的原因了:为了让产品产生喷雾的效果,气体被压缩储存在喷雾器中,和空气具有相似的性质。这些气体一旦受热就会膨胀,因此,喷雾器就有爆的可能!

受热的空气会膨胀

并占据比低温时更大的空间。

小实验蕴含着大道理,许多复杂的问题往往能够通过简单的原理去求解,许多高新技术往往由基础、简易的部件组成。小朋友们自己在家就可以做以上这个有关空气的实验哦!

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