Activitat: SIMULACIÓ DEL PROCÉS DE FORMACIÓ DELS NÚVOLS.

Objectius▪ Conèixer i entendre com i per què es formen els núvols.▪ Extrapolar en quines condicions es formaran núvols a l'atmosfera.

Informació introductòriaL'aire conté sempre aigua en forma de vapor. La quantitat de vapor present a l'aire és molt variable depenent de molts factors: època de l'any, hora, temperatura de l'indret, etc. El vapor d'aigua és un gas i és totalment invisible i, per això, només el podem observar quan es produeix el procés de condensació o sublimació en els quals es transforma en gotetes d'aigua o petits cristalls de gel que, malgrat ser encara molt petits, ja assoleixen una mida que permet observar-los. Aquests dos canvis d'estat es produeixen quan una massa d'aire es refreda i són l'origen de molts fenòmens atmosfèrics.En aquesta activitat et proposem estudiar el procés de condensació dins del si d'una massa d'aire. La presència de milers i milers de gotetes d'aigua de mida molt petita faran canviar totalment la transparència de l'aire originant l'aparició d'un núvol.Aquestes gotes es formen sempre sobre nuclis de condensació (partícules sòlides en suspensió amb un diàmetre promig de tan sols 0,00002 mm i que són de naturalesa i origen molt divers: pol·len, petits cristalls de sal marina, pols, etc.). La mida de les gotes que formen els núvols (amb diàmetres promig d'uns 0,02 mm) els permet mantenir-se en suspensió gràcies al moviment constant de l'aire.El vapor d'aigua i l'aire es comporten com un solut i un dissolvent. Com més elevada és la temperatura més quantitat de solut (vapor d'aigua) pot contenir el dissolvent (aire). Per això, la mesura més emprada en meteorologia de la quantitat de vapor present a l'atmosfera, és la humitat relativa. Que expressa el % de vapor d'aigua existent en comparació al màxim possible per a la temperatura concreta que hi ha en cada moment. Quan escalfem una massa d'aire sense afegir-li ni treure-li vapor d'aigua la seva humitat relativa disminueix. Si fem el mateix però refredant l'aire la seva humitat relativa augmenta. Els núvols només es formen quan aquest refredament de l'aire permet que s'assoleix el valor màxim d'humitat (100%), moment en que s'iniciarà la condensació de part del vapor.

A la natura aquest procés es pot produir en diverses situacions:- Quan l'aire puja pels vessants d’una muntanya (núvols orogràfics).- En els corrents ascendents d'aire calent que es formen en els mesos

càlids (convecció).- En les àrees de contacte entre masses d'aire a temperatures molt

diferents (núvols frontals).- En els corrents ascendents que es formen en les àrees de baixes

pressions (núvols de zones depressionàries).- Quan una massa d'aire estancat es refreda progressivament durant la nit

(boires d'irradiació).

1/1

Material necessari− vas de precipitats de 600 ml,− cristal·litzador o recipient de vidre

de dimensions similars i parets transparents (les mides mínimes han de ser 15 cm de diàmetre i 6 cm d'altura),

− nevera amb congelador,− lot o projector de diapositives.− safata plena de gel, pinces de

fusta, reixeta, trespeus, bec de Bunsen o fogonet de butà,

− aigua.

Procediment 1. Per iniciar l'activitat formareu grups de 2-3.2. El dia abans de l'activitat heu de posar una safata plena fins la

meitat d'aigua dins del congelador. 3. Primer cada grup posarà a escalfar durant uns pocs minuts el vas

de precipitats amb aigua de l'aixeta.4. Un cop l'aigua estigui una mica calenta es posarà dins del

cristal·litzador que caldrà acabar d'omplir amb aigua de l'aixeta fins a aconseguir que quedi l'aigua resultant estigui tèbia (a uns 30ºC aproximadament). Tot i que no s'ha d'escalfar molt és recomanable que manipuleu el vas de precipitats amb les pinces de fusta. És molt important que no surti cap mena de "fum" de l'aigua. Si això passa és perquè l'heu escalfat massa. Heu de refredar-la una mica afegint aigua de l'aixeta.

5. En aquest moment caldrà enfosquir l'aula i projectar llum sobre el cristal·litzador per observar si es veu l'aigua evaporar-se.

6. Finalment cal treure la safata amb gel del congelador i col·locar-la sobre el crsital·litzador a uns 10-15 cm de la seva part superior i observar que passa amb l'aire d'aquesta zona.

1/1

Valoració dels resultatsa) L'aigua del cristal·litzador s'evapora? Per què?

b) Per què no es pot observar el vapor d'aigua que hi ha a l’aire de damunt del cristal·litzador ?

c) Quin efecte té el fred procedent de la safata sobre aquest aire?

d) Per què l'aire en aquest cas deixa de ser transparent?

e) Quin tipus de partícules es formen en aquesta situació? Fes un dibuix representant el procés que s'ha produït (que expliqui el que has contestat a les preguntes 3, 4 i 5).

f) Com es mouen les partícules que es formen? Per què? Fes un petit esquema explicant aquest moviment.

g) Què els passa a les partícules que s'allunyen de la zona on hi ha la safata i el cristal·litzador? Per què?

1/1

h) Què passa a la base de la safata? Per què?

Qüestions per ampliar i aplicar els coneixements1. El passat mes de desembre, un dia que feia molt fred, em vaig trobar al

meu amic Robert mentre anava caminant cap a l'escola. Mira, mira quan vapor! Exclamava traient tant alè com podia. Realment la "fumera" era espectacular, però s'equivocava en alguna cosa el Robert?

2. La setmana passada vaig jugar un partit de bàsquet amb els companys i companyes de classe. En arribar a casa no m'aguantava i vaig decidir prendre una bona dutxa calenta per relaxar-me. Com feia fred tenia la finestra i la porta del lavabo ben tancades. Em vaig començar a dutxar tranquil·lament i, de cop i volta, el lavabo es va omplir d'una mena de boira molt curiosa. Per què va passar això?

3. Les nits hivernals serenes i sense vent és freqüent que es formin boires a les valls i depressions. Al matí següent, quan el Sol ja escalfa una mica els bancs de boira sovint s'esvaeixen.

Ordena cronològicament les següents frases que descriuen tot aquest procés:- Després de sortir el Sol, la radiació solar fa augmentar la temperatura. - En pondre's el Sol la temperatura comença a baixar.- Les gotetes d'aigua que formaven la boira s'evaporen i la boira

desapareix.- La humitat relativa arriba al màxim (100%) i es produeix la

condensació del vapor, que origina moltes gotetes d'aigua que es mantenen en suspensió i formen la boira.

- Al baixar la temperatura la humitat relativa comença a augmentar.

1/1

- A mesura que la temperatura baixa la boira es fa més densa perquè es formen més gotetes.

- Al augmentar la temperatura la humitat relativa disminueix.- Es fa de dia i surt el Sol, que encara escalfa poc. Tota la vall és plena

de boira.

1/1