I denna undersökning förekommer eld. Brandsläckare ska finnas till hands.
1 st 0,5 l PET-flaska med kork
1 st tändsticksask
Vatten
1. Häll ungefär 2 cm rumstempererat vatten i
flaskan.
2. Tänd tre tändstickor, en i taget, och släng ner
dem i flaskan medan de brinner. Skruva sedan
direkt på korken.
3. Kläm hårt på flaskan – inget moln.
4. Lätta snabbt på trycket – ett moln! Du kan
fortsätta att omväxlande klämma och släppa upp
flaskan.
Från Experimentskafferiet, Sigtuna kommun. Av Ludvig Wellander.
När du minskar trycket på flaskan kyls den också ner, vilket leder till att vattenånga i flaskan
kondenserar till små vattendroppar som är synliga som ett moln.
När du häller vatten i flaskan kommer en del av vattnet övergå från flytande form till gasform
(avdunstar) och bli till osynlig vattenånga i flaskan. En vätska övergår nämligen alltid till viss del till
gasform, och vice versa, även om ingen förändring i temperatur sker. Denna så kallade kemiska
jämvikt förskjuts dock åt något håll när en temperaturförändring sker. I flaskans ”atmosfär” finns nu
två saker; gasblandningen luft samt vattenånga. Vattenångan, alltså vatten i gasform, är en naturlig
del i atmosfären och räknas ibland som en beståndsdel i luft.
När du klämmer på flaskan ökar du temperaturen därinne. Detta eftersom luftmolekylerna
därinne kommer närmare varandra och kolliderar allt häftigare med varandra - vilket leder till att
deras hastighet ökar, och temperatur ju är ett mått på hur snabbt partiklar rör sig. Luftens
temperatur stiger kanske runt 0,5–1 °C. Detta leder till att även vattnet i flaskan värms upp och att
mer flytande vatten avdunstar till vattenånga. När du sedan lättar på trycket sjunker temperaturen
igen, eftersom luftmolekylerna nu kommer längre ifrån varandra. Detta gör att en stor del av
vattenångan kondenserar till flytande vatten, och små vattendroppar som är synliga som ett moln
bildas.
Tändstickornas uppgift i undersökningen är att bilda små ”föroreningar” luften, som ökar
kondensationen av vatten. Vatten kondenserar nämligen lättare på små partiklar, såsom dammkorn
eller pollen. Detta eftersom en liten vattendroppe har stor yta jämfört med dess volym, vilket leder
till att den snabbt avdunstar igen. Men om vattendroppen bildas på en förorening är den genast
mycket större - har mindre yta jämfört med volym - och överlever lättare.
Molnet som bildats i flaskan har bildats på samma sätt som molnen i atmosfären. I naturen
avdunstar vatten hela tiden från jordytan genom att solen värmer hav och andra vattenmassor. Detta
vatten hamnar som osynlig vattenånga i luften strax ovanför marken. Även denna luft värms upp av
jordytan, vilket gör att den stiger och tar med sig vattenångan högre upp i atmosfären. Där uppe är
det kallt och vattenångan övergår till att bli flytande vatten igen (den kondenserar). Nu bildas små
vattendroppar högt uppe i atmosfären, vilka utgör molnen (en del vattendroppar fryser även till små
iskristaller).
För att göra denna undersökning till ett experiment kan du försöka besvara någon av nedanstående
frågor. Glöm inte att ställa en hypotes och att förklara resultatet.
1. Vad händer om du ökar mängden vatten i flaskan?
2. Vad händer om du minskar mängden vatten i flaskan?
3. Vad händer om du inte använder några tändstickor?
4. Vad händer om du använder kallt vatten?
5. Vad händer om du använder varmt vatten?
6. Vad händer om du har en större flaska?
7. Om du har i lite karamellfärg i vattnet, kommer molnet bli färgat då?
Du kan också framställa ett moln i en flaska med hjälp av rödsprit (till exempel T-röd) och en
cykelpump. Detta experiment hittar du här: www.experimentskafferiet.se/experiment/
molnet_i_flaskan_2.
Se undersökningen på film. Surfa in på www.youtube.com/watch?v=VMt7mAUSdBM,
eller scanna streckkoden med din mobil.
Du hittar många fler experiment på www.experimentskafferiet.se.
