چرخه هیدرولیکی
چرخه آب، جریان آب را روی زمین شرح می دهد. بزرگ ترین منبع ذخیره سازی آب روی کره زمین، اقیانوس ها هستند. فرآیند تبخیر این گونه است که مولکول های آب مایع، با به دست آوردن انرژی تبدیل به گاز می شوند. زمانی که بخار آب سرد می شود، متراکم شده و تبدیل به مایع می شود. بارش زمانی روی می دهد که آب در هوا متراکم شده و به صورت باران به زمین سقوط می کند. تعرق، فرآیند بخار آب آزاد شده از خاک و گیاهان می باشد. مشاهده این مرحله دشوار است، اما یک مرحله مهم در چرخه آب است.
دانش پژوهان گرامی برای انجام این پروژه چیزهایی که نیاز دارید به شرح زیر می باشند:
مراحل کار
1- در ظرف شیشه ای در حدود 1 سانتی متر آب بریزید به طوری که کف آن را پوشش دهد. درب فلزی شیشه را ببندید.
2- یک تکه یخ بالای درب فلزی قرار دهید.
3- دمای اتاق را اندازه بگیرید.
4- کرنومتر را روشن کنید و زمان بگیرید و ببینید چقدر طول می کشد یک تکه یخ ذوب شود.
5- با دقت شیشه را بلند کنید و به انتهای درب فلزی نگاه کنید. مشاهدات خود را یادداشت کنید. چه چیزی شما مشاهده می کنید؟ این مرحله فرصت خوبی برای گرفتن عکس می باشد.
6- شیشه را کمی شیب دهید به طوری که مقداری قطره روی درب شیشه با هم جمع شوند. چه اتفاقی می افتد؟
7- آزمایش را در مقابل نور خورشید یا در یک گاراژ یا زیرزمین سرد تکرار کنید.
نتایج
آب سریع تر در محیط گرم و آهسته تر در محیط سرد بخار می شود. آب متراکم شده به صورت قطراتی زیر درب شیشه شکل می گیرد. شیب دادن به شیشه سبب می شود قطرات متراکم شده و زیر درب شیشه به هم ملحق شوند و هنگامی که به اندازه کافی بزرگ شدن، به انتهای شیشه سقوط می کنند.
چرا؟؟
در محیط گرم تر یخ های مکعبی زودتر ذوب می شوند زیرا یک اختلاف دما بین محیط اطراف و تکه های یخ وجود دارد. در محیط گرم تر آب سریع تر بخار می شود. تبخیر زمانی روی می دهد که یک مولکول انرژی کافی دارد برای این که به حالت بخار یا گاز تبدیل شود.
در محیط های گرم تر هوا بیشتر انرژی گرمایی دارد که می تواند به مولکول های آب منتقل شود، بدین سان تعداد بیشتری مولکول های آب، انرژی برای تبدیل شدن به حالت بخار خواهند داشت. زمانی که آب در شیشه بخار می شود، مولکول های آب بر درب فلزی شیشه متراکم می شوند. چگالش زمانی روی می دهد که یک گاز به حالت مایع برمی گردد، در واقع زمانی که آن را سرد می کنیم.
نتایج آزمایش در دمای اتاق و اتاق سردتر نتایج مشابهی دارند اما یخ دیرتر ذوب خواهد شد و تبخیر و تراکم آب کمتر خواهد بود. کج کردن شیشه تا زمانی که قطرات متراکم به هم ملحق شوند، بیانگر بارش است.
