구름 만들기 가상실험

구름만들기 가상실험을 하다 왔겠지 - 직접 접속해서 조작해 볼 수 있어. 

http://sciencej.cafe24.com/html5/makingclouds/Makingclouds.html

 

구름은 언제 만들어 지냐고?

그냥 주변에 있는 공기를 수단과 방법을 가리지 말고 하늘로 올려 보내면 되

그럼 구름이 만들어 져(대부분)

우리학교 운동장에 구름을 만들고 싶다고, 선생님이 공기덩어리를 발로 뻥 차서 하늘 높이 올려 보내면 구름이 되

구름만들기 참 쉽지?

 

그런데 공기덩어리는 생각보다 엄청나게 커. 그래서 선생님 혼자서는 공기덩어리를 하늘로 올려 보낼 수 없지

하지만 자연의 힘을 빌면 간단하게 해결되지

 

지표면이 뜨겁게 가열되는 경우, 공기가 모여드는 경우, 공기가 산을 타고 올라가는 경우, 따뜻한 공기가 차가운 공기를 만나는 경우와 같이 우리 주변에는 여러가지 원인에 의해 공기가 상승하게 되고 구름이 만들어 지지 

출처 : 2015 개정교육과정 동아출판사 중3 과학교과서

원자폭탄이 터져도 공기가 뜨거워져 위로 올라가게 되니까 버섯구름이 생길수도 있어.

 

그런데 궁금한 점. 왜 공기를 상승만 시키면 구름이 될까?

그건 전시간에 배운 포화수증기량과 습도 때문이란다.

 

포화수증기량 곡선 해석하던 거 생각나니?  공기중에 실제 포함된 수증기량과, 최대한 포함할 수 있는 수증기량을 비교하던거, 공기중에 실제 포함된 수증기량은 거의 변하지 않지만, 포화수증기량은 온도에 따라 변한다는 거.

잘 기억안나면 다시 가서 보고 와.

 

sciencelovestudy.tistory.com/2

 

실제 포함된 공기량은 변화가 없지만, 공기가 하늘로 올라가면 단열팽창에 의해서 공기의 온도가 점점 낮아지게 되, 그럼 최대한 포함할 수 있는 수증기량이 점점 줄게 되지. 그러다가 이슬점에 도달하게 되면 결국 공기중의 수증기가 응결을 해서 물방울로 바뀌게 되는 거야. 그게 바로 구름이지.

 

학생수로 생각하면 쉽다고 했지. 교실에 의자수와 실제 학생수 ^^

 

구름만들기 가상실험에서 높이를 조절해 가면서 우측 포화수증기량 곡선을 살펴 보면, 어떻게 구름이 만들어 지는지 이해 할 수 있을 거야. 가상실험 하면서 이런점을 한번 생각해 볼까?

 

1. 공기가 하늘로 올라가면 온도는 어떻게 될까?

2. 온도가 변하면 공기중에 수증기량은 어떻게 될까?

3. 실제 수증기량이 변하면 구름이 생기는 높이는 어떻게 변할까?

   - 건조한 날과 습한 날 언제 구름이 생기기 쉬울까?

4. 땅에서도 구름이 생길 수 있을까? 땅에서 생기는 구름은 뭐라고 부를까?

5. 공기의 높이는 변화가 없는데 실제수증기량이 변하면 어떤일이 생길까?

 

가상실험에서는 공기의 높이를 변화시켜 볼 수 있고, 실제 수증기량을 변화시켜 볼 수 있어. 그리고 모양변화를 눌러 교실모형으로 바꿔 볼 수도 있단다.

 

몇번 가지고 놀다보면 구름이 왜 생기는지 이해할 수 있을 거야.  

 

가끔 하늘을 올려다 봐. 그리고 구름의 높이를 상상해 봐.

지금 구름이 만들어지고 있는 곳의 높이가 바로 이슬점에 도달한 지점이라는 것이 느껴지니?

이슬점 보다 낮은 곳에는 구름이 만들어지지 않는다니 신기하지 않니?

우리가 서있는 곳에서도 이슬점에 도달하면 구름이 만들어 지지. 그게 안개야. 새벽에 추워지면 공기가 하늘로 올라가지 않아도 땅에서도 이슬점에 도달해서 구름 즉 안개가 생겨

 

선생님이 찍은 영상을 한번 볼래

배운걸 생각하면서 보면, 이제 구름이 만들어지는 모습이 보일거야. 그리고 왜 구름이 만들어지는 높이가 다 똑같은지도 이해가 될 거야. 무언가를 알고 본다는 것은 신기한 일이지. ^^

구름이 만들어지는 저 높이가 이슬점에 도달한 높이 라는게 보이니?

 

 

높이 올라가지 않아도 공기를 갑자기 팽창시키면 온도가 내려가 그럼 구름을 만들 수 있어

안 믿겨 진다고, 그래서 선생님이 물로켓 발사대를 이용해서 구름을 만들어 보았지, 압축되어 있던 공기를 갑자기 팽창시키면 페트병 안에 구름이 생기거든.

 

 

집에 물로켓 발사대가 없다면 페트병을 열심히 눌러 주는 것 만으로도 압축과 팽창이 반복되면서 수증기량을 증가시키고 온도를 떨궈서 구름을 만들 수 있어. 원리를 설명하려면 조금 복잡하지만, 이것도 원리는 비슷해. 한번 도전해 봐도 좋다. 페트병 안에 향연기를 넣어 주면 훨씬 더 잘 된단다.