关键概念
天气
大气
蒸发
凝结
简介
你有没有想象过云内部是什么样的？你知道如果你在云里，你会全身湿透吗？云有很多不同的类型，但它们共同的一点是都由水（或冰）组成。但是云是如何形成的，水怎么可能漂浮在我们上方的空中呢？在这个活动中，你将在一个罐子里制造自己的云，并测试云形成所需的条件！
背景
为了理解云的形成，我们需要理解汽化（水从液体变为气体）和凝结（水从气体变为液体）的过程。如果你曾经煮过一壶水或看过水沸腾，你就已经看到水从液体变成气体。在液态形式中，水分子非常紧密地聚集在一起。这种紧密性允许在单个水分子之间形成氢键，从而使每个水分子都与周围的水分子连接在一起。你可以通过观察平面上的水滴来观察这一点。水滴不是铺展开来，而是保持圆润的形状。水滴之所以能保持这种形状，是因为形成水滴的单个水分子之间存在氢键的强度。
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当你加热一壶水时，你会给单个水分子添加能量。当添加足够的能量时，水分子能够打破它们之间的键，并以气体的形式逸入空气中。当这些单个水分子从沸水的表面脱离并升到壶上方时，它们会失去能量（以热量的形式）。结果，这些较冷的水分子凝结成微小的水滴，我们将其视为蒸汽。
云的形成遵循相同的基本原理。当暖空气上升（以水蒸气的形式携带水分）时，它会膨胀并冷却。发生这种情况时，水蒸气会凝结成液态。这种凝结与你春天早晨在草地或汽车窗户上发现的凝结类型相同。在云中，水滴附着在空气中漂浮的微小尘埃颗粒上。数十亿个这种潮湿的尘埃颗粒形成了云！
在这个活动中，你将通过快速改变罐子中水的温度来模拟云的形成。你将尝试不同的变量来确定云形成的重要因素，以及不同的条件如何决定云是否在大气中形成。
材料
可以被弄湿的平坦工作台（防止水溢出）
带有密封盖的玻璃罐（例如梅森罐或干净的泡菜罐）
半杯非常热的水（小心操作，并由成人协助）
半杯非常冷的水
气雾剂喷罐（使用透明的东西，例如发胶。）
一碗冰块
永久性记号笔或一块胶带
一块黑色卡纸，帮助你可视化云（可选）
食用色素，使你的云更加突出（可选）
准备
将半杯水倒入罐子中，并使用记号笔或胶带在罐子上标记水位。倒空罐子。
如果你选择使用黑色卡纸，请将其靠在墙上或靠在你要进行活动的附近的书上。这张纸将用作背景，但一旦你放入热水，就无法拿起罐子，因此纸张应紧挨着你的工作台。
取下罐子和气雾剂喷罐的盖子，以便可以使用它们。
如果你选择使用食用色素给水染色，请在开始前将几滴滴入热水和冷水中
收集所有材料，并将它们排列在工作台附近方便取用的地方。此活动需要你快速工作，因此请在开始前准备好一切。
在成人的帮助下，将水加热至沸腾
步骤
让一位成年人小心地将沸水倒入罐子中。注意水位是否达到你在罐子上做的标记。如果没有，请注意将水倒入罐子时水位所在的确切位置。你对水有什么看法？你能看到蒸汽上升吗？
快速地从气雾剂喷罐中向罐子喷几次，然后让一个成年人用盖子密封罐子。（小心避开罐子中非常热的蒸汽。）当喷雾进入罐子时会发生什么？你注意到有什么变化吗？
将冰块放在罐盖的顶部。
花几分钟观察罐子内部发生的情况。你注意到什么？密封水和喷雾后，罐子有什么不同？
在打开盖子之前，检查水位是否自你首次将水倒入罐子以来发生了变化。水位改变了吗？是什么原因导致罐子内部水位发生变化？
缓慢而小心地松开然后从罐子上提起盖子。
观察打开的罐子。你对其内容有什么看法？里面发生了什么？有什么东西正在离开罐子吗？它是什么？
小心地（避免飞溅）将几块冰块放入罐子中。
观察罐子几分钟。冰块是否改变了内部发生的情况？如果有，什么发生了变化？
小心地倒出水并冲洗罐子。
使用以下步骤，用冷水重复此活动。
小心地将冷水倒入罐子中。注意水位是否达到你在罐子上做的标记。如果没有，请注意将水倒入罐子时水位所在的确切位置。你对水有什么看法？你能看到蒸汽上升吗？为什么用冷水看不到蒸汽上升？
快速地从气雾剂喷罐中向罐子喷几次，然后用盖子密封罐子。当喷雾进入罐子时会发生什么？你注意到有什么变化吗？
将冰块放在罐盖的顶部。
花几分钟观察罐子内部发生的情况。你注意到什么？密封水和喷雾后，罐子有什么不同？与用热水尝试时相比，此实验有什么不同？
在打开盖子之前，注意水位是否自你首次将冷水倒入罐子以来发生了变化。水位改变了吗？是什么原因导致罐子内部水位发生变化？
缓慢而小心地松开然后从罐子上提起盖子。
观察打开的罐子。你对其内容有什么看法？里面发生了什么？有什么东西正在离开吗？为什么？
额外：使用不同的液体（例如，果汁或苏打水）重复此活动。看看是否有液体产生与水不同的结果。这些结果是什么？你认为可能是什么原因导致了这种差异？
额外：在不使用气雾剂喷雾的情况下重复此活动。它仍然有效吗？为什么？
观察和结果
当用热水进行此活动时，你是否观察到云的形成？这是预期的。当用冷水重复此活动时，你是否观察到云的形成？使用冷水时不应该看到云，因为你需要热量来产生足够的水蒸发才能形成可见的云。
在这个活动中，你通过快速改变罐子中水的温度来模拟云的形成。当你将热水倒入罐子时，热水会产生水蒸气；当水蒸气升到顶部时，会被放在盖子上的冰块冷却。结果，水蒸气迅速在罐子顶部凝结成微小的水滴。为了模拟大气中引起云的尘埃颗粒，我们使用了气雾剂喷雾。喷雾释放的微小颗粒为收集水凝结提供了表面。
当你取下盛有热水的罐子的盖子时，你可能已经注意到你的云仍然相当完整。当罐子中的暖空气开始逸入房间时，它的一些触须可能开始漂移。然而，当你将冰块放入热水中时，你可能观察到你的云开始更快地消失。这是因为热水很快冷却，因此不再释放水蒸气。因此，没有蒸气凝结并形成云。
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