آزمایشی برای ایجاد یک چرخه آب

همه انسان‌ها، گیاهان و حیوانات برای ادامه زندگی خود نیاز حیاتی به آب دارند که توسط خورشید (منبع انرژی برای تولید گرما) کنترل می‌شود. این انرژی گرمایی باعث می‌شود آب در اقیانوس‌های جهان، دریاچه‌ها و حتی گودال‌هایی در حیاط خانه‌هایمان گرم و سپس بخار شوند.

همه می‌دانیم که وقتی آب گرما داده می‌شود، تغییر می‌کند و از مایع به گاز تبدیل می‌شود. این گاز بخار آب نامیده می‌شود و این فرآیند بخار نامیده می‌شود. گیاهان نیز آب را از طریق ریشه از خاک جذب می‌کنند و بخار آب از خود متصاعد می‌کنند که به این فعالیت گیاهان تعرق گفته می‌شود.

وقتی آب بخار می‌شود شروع به حرکت به سمت بالا می‌کند و در ارتفاعات بالا سرد می‌شوند و سپس متراکم شده و ابر را تشکیل می‌دهند. بعد از آن مولکول‌های بخار آب درون ابرها دوباره سرد می‌شوند و تبدیل به قطرات آب می‌شوند که به این فعالیت چگالش گفته می‌شود. همانطور که بخار آب بیشتر و بیشتر سرد می‌شود، قطرات آب بزرگتر می‌شوند و باعث می‌شوند ابرها بزرگتر و بزرگتر شوند. این قطرات تا آنجایی بزرگ می‌شوند که دیگر بادهای چرخشی نمی‌توانند آنها را در جو نگه دارند و قطرات شروع به ریزش از آسمان می‌کنند. بنابراین مولکول‌های آب متراکم (چگال) شده به صورت باران، برف، تگرگ و وابسته به شرایط جوی شروع به بارش می‌ کنند.

وسایل لازم:

یک ظرف گود بزرگ و تمیز

یک نایلون پلاستیکی شفاف

چسب نواری یا یک تکه طناب نازک

یک وزنه یا سنگ

یک ظرف کوچک

شرح آزمایش:

ابتدا ظرف کوچک را در وسط ظرف بزرگ قرار دهید به طوری که ظرف کوچک دارای ارتفاع کمتری نسبت به ظرف بزرگ باشد. سپس به آرامی درون ظرف بزرگتر آب خالص بریزید تا ظرف کوچک وسط جابه جا نشود و درون آن آب ریخته نشود. حال سطح ظرف بزرگ را با نایلون پلاستیکی کاملا بپوشانید و سپس دور آن را با نوار چسب و یا یک بند نازک محکم کنید. مطمئن شوید که  محفظه‌ای برای خروج بخار آب باقی نماند. حال یک وزنه روی نایلون و در وسط آن به آرامی قرار دهید. توجه کنید که وزنه خیلی سنگین نباشد تا نایلون از ظرف جدا شود. وزنه به این خاطر قرار می‌گیرد که یک شیب به سمت  مرکز نایلون ایجاد کند و بخار آبی که زیر آن جمع می‌شود داخل ظرف کوچک به راحتی ریخته شود.

حالا می‌توانید دستگاه چرخه آب خود را در محیط باز و در زیر نور آفتاب قرار دهید تا شاهد یک نمونه کوچک از این سیستم پیچیده طبیعت باشید. در این فرآیند شما مشاهده خواهید کرد که آب به آرامی تحت انرژی گرمایی خورشید بخار می‌شود و به سمت بالا حرکت می‌کند.

سپس با پلاستیک برخورد می‌کند، سرد و چگال می‌شود و به صورت قطره‌هایی درون ظرف کوچک می‌ریزد.

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان، تهیه: سارا قیصری

تنظیم: نسرین صادقی