Årskurs: 4-6, 7-9. Gymnasiet
Ämnesområde: Energi, Klimat och väder

Moln bildas när den osynliga vattenångan i luften kyls tillräckligt för att bilda små vattendroppar. I atmosfären händer detta när fuktig luft stiger uppåt. Högre upp är trycket lägre och därför utvidgas luften, förlorar energi och kyls. Du kan åstadkomma samma avkylning genom att snabbt få luften i en burk att expandera.

Material

• En stor glasburk med vid öppning.
• En gummihandske.
• Tändstickor.
• Vatten.

Tillverka

(5 minuter eller mindre)

Häll vatten i burken så att det knappt täcker botten. Häng handsken i burken med fingrarna neråt. Sträck handskens öppna ända över burköppningen så att burken blir tät.

Experimentet

Sätt in handen i handsken och drag den snabbt utåt men inte mer än att den fortfarande tätar burken. Ingenting kommer att hända. 

Tag bort handsken och släpp ner en tänd tändsticka i burken och sätt tillbaka handsken. Sätt åter handen i handsken och drag utåt. Dimma bildas inne i burken när du drar handsken utåt. 

Dimman försvinner igen när handsken går tillbaka. Du kan repetera försöket många gånger innan rökpartiklarna har försvunnit och måste ersättas.

Vad är det som händer?

Det finns vattenmolekyler i form av osynlig vattenånga inne i burken. Vattenmolekylerna rör sig fritt utan att fastna i varandra. När du drar handen utåt ökar volymen och luften i burken måste expandera. 

Att du ska dra ut handen snabbt beror på att luften annars värms upp av burken och avkylningseffekten går då förlorad.

Begreppet luft ska tolkas som en blandning av olika gaser varav vattenångan är en. När luften expanderar uträttar den ett arbete och energin till detta tas från luften själv vilket medför att luftens molekyler rör sig något långsammare. 

Det är detsamma som att säga att luften blivit svalare. Att luften blivit svalare är naturligtvis detsamma som att alla gaser som luften består av har blivit svalare. 

Röken hjälper till
När vattenångans molekyler rör sig långsammare fastnar de lite lättare i varandra och de börjar därför klumpa ihop sig till små droppar. Rökpartiklarna hjälper till i denna process eftersom vattendropparna har mycket lättare att bildas om de har en fast partikel att börja kondenseras kring. 

När du trycker in handen i burken igen minskas volymen och luften värms upp något, vattendropparna avdunstar och blir åter osynlig vattenånga.

Tvingas uppåt
I atmosfären expanderar och kyls luften när den stiger till ett lägre lufttryck. Antingen genom att terrängen tvingar den uppåt eller genom att uppvärmd luft - som är lättare än luften i omgivningen - stiger uppåt. Utomhus finns alltid damm, rök och saltpartiklar i tillräcklig mängd som "kondensationskärnor".

Den temperatur som luften behöver kylas till för att vattenångan ska kondenseras till vatten på någon yta kallas daggpunkten.

För en extra effekt kan du lysa med en diaprojektor genom molnet du gör i burken. När röken är ny kommer dropparna att vara stora jämfört med ljusets våglängd och det spridda ljuset kommer att vara vitt. 

Mindre droppar, mer färg
När röken tunnas ut kommer vattendropparna att bli mindre och det spridda ljuset kan upplevas som pastellfärgat i vissa vinklar. Ljus av olika färger sprids av de små dropparna i skilda riktningar. Om du tittar på molnen nära solen kan du ofta se dessa pastellfärger. Tänk dock på att aldrig titta direkt in i solen!

(Materialet ingår i Science Snacks och är översatt av NRCF med tillstånd av The Exploratorium, San Francisco. Besök deras hemsida för mer inspiration, ny flik)