趣味科学实验:N094.魔法白雾——矿泉水瓶里的魔术
【为了方便大家交流,大家觉得有趣的实验资料可以单独发送给我,各位同学自己做过的实验可以录像发送给我,我会进行展示,微信号zhm6334574】
一 实验现象
二 实验材料
高度白酒(老白干)或医用酒精(药店有卖)、矿泉水瓶
三 实验步骤
【第1步】准备好实验材料。
【第2步】将少量白酒(或者酒精)倒入到瓶子里面(少许就可以不用太多)。
【第3步】拧紧瓶盖,使劲摇晃瓶子,使得酒精与空气充分混合(可以用热水烫一下使得混合充分)。
【第4步】然后像拧麻花一样使劲来拧瓶子,瓶子上半部分空间留出来(一定要用力这是关键步骤)。
【第5步】然后用一只手握住被拧紧的部分,迅速打开瓶盖(会听见碰的一声),瓶内出现白雾。
实验后瓶子的形状如下图,瓶子下半部分基本被拧到了一起。
【第6步】实验视频。
【实验操作】
【慢放视频】
【注意事项】实验中瓶子内部放入高度白酒效果很好,只需要在瓶子底部倒入一点就可以了,要使酒精与空气充分混合(用手摇晃)。在麻花式拧矿泉水瓶时,要把瓶子的后半部分拧瘪,大约剩余一半空间,打开瓶盖时速度要快。多准备几个空瓶子,试验一次要报废一个空瓶子的,瓶子外皮柔软一点的容易拧。
四 实验原理
对于一定质量的理想气体,满足PV/T= 常数。由于拧紧瓶子短时间内使得气体体积减小,对气体做功,因为拧瓶子的过程比较快,所以可以看成绝热过程,此时瓶内气体的压强增大。根据热力学第二定律U=W+Q,做功和热传递都可以改变物体内能,拧矿泉水瓶子的过程可以看成对气体做功,气体内能增大,气体温度升高。迅速打开瓶口时,气体对外做功内能降低,瓶内气体压强减小,瓶内温度迅速降低, 使得本来混合的酒精和空气混合气体温度迅速降低。,一个标准大气压下水的沸点是100摄氏度,酒精的沸点是78.3摄氏度,当温度降低时,是水蒸气液化为小水滴以酒精蒸汽为凝结核形成小液滴也就是我们看到的白雾。