<수업설명팁> 구름만들고 비내리기 초간단 실험 모음 - 올라가는 공기는 구름을 만든다.

간단한 도구들을 준비해서 학생들에게 설명해 보았다.

1. 구름은 어떻게 만들어 지는 걸까?

올라가는 공기는 구름을 만든다

수증기는 눈에 보이지 않지만 상승하는 공기는 단열팽창으로 온도가 낮아지고

이슬점에 도달하면 그때부터 수증기가 응결 해서 작은 물방울이 만들어 진다.

물방울은 액체기 때문에 눈에 보인다. 이것이 구름이다.

 

영상에서 보면 아래쪽에는 수증기라 보이지 않지만, 응결해서 물방울이 만들어지는 시점부터 눈에 보인다. 

(어떻게 촬영했을지 한번 고민해 보기 바란다)

https://youtube.com/shorts/rtc3Ev63Ku4

구름도 수증기로 생각하는 학생들이 많다. 수증기는 눈에 보이지 않는다.

가습기를 틀어 놓고 설명해 주면 이해시키기 쉽다.

가습기에서 나오면서 보이는 것은 작은 물방울이다. 그런데 조금 지나면 가습기에서 나와 연기처럼 보이던 물방울은 순식간에 사라진다. 이유는 수증기로 변했기 때문이다.

만약 연기처럼 보이는 것이 수증기라면 시간이 지나면 우리교실은 연기로 가득차야 할 것이다.

 

가습기를 틀어 주다가 갑자기 거꾸로 돌리면 구름이 만들어지는 모습을 보여 줄 수 있겠다는 생각이 들었다.

가습기에서 연기처럼 나오는 장면을 영상으로 찍어서, 위아래를 뒤집고, 영상을 거꾸로 재생시켰다.

그랬더니 구름이 만들어지는 과정과 비슷해 졌다.

 

실제로 구름이 만들어지는 것처럼 보여줄 수 있게 된 것이다.

구름이란 결국 눈에 보이지 않던 수증기들이 하늘로 올라가면서 단열팽창으로 점점 추워지고 작은물방울로 응결하는 순간에 만들어 진다. 

 

2. 그럼 구름은 왜 안떨어질까?

구름을 형성하는 작은 물방울도 무게를 가지기 때문에 결국 땅으로 떨어져야 한다. 그런데 왜 안떨어지고 하늘에 떠 있는 것일까?

그건 구름이 생성되는 이유와 관련이 있다. 구름이 만들어지는 곳에서는 상승기류가 생긴다. 구름을 형성하는 작은 물방울은 무게가 아주 가볍기 때문에 약간의 상승기류만 있어도 떨어지지 않고 공중에 떠 있게 된다.

아래 영상에서 탁구공이 떠 있는 것과 비슷한 이유다.

https://youtube.com/shorts/uujPsC8oW5k

 

3. 그럼 비는 왜 떨어지는 걸까?

물방울 크기가 커져서 무거워져서 떨어진다.

작은 물방울들이 서로 충돌하거나 빙정에 물방울에서 증발한 수증기가 달라붙어 크기가 커지면 아무리 상승기류가 강하다 해도 결국은 땅으로 떨어지게 되어 있다.

아래 영상처럼 물방울이 커지면 결국 땅으로 떨어진다.

https://youtube.com/shorts/3YRLST5OwOw

 

4. 단열팽창하면 온도가 내려갈까?

단열팽창하면 온도가 내려간다. 반대로 단열압축하면 온도가 올라간다.

자전거 바퀴나 공에 펌프질을 하다 보면 연결관이 따뜻해 지는걸 느낄 수 있다. 

순간적으로 단열압축을 많이 하면 온도가 높이 올라가 결국 아래 영상처럼  종이에 불을 붙일 수도 있다.

https://youtube.com/shorts/dsYkhPNOyaE

 

<그밖에>

구름만들기 가상실험 프로그

https://sciencelove.com/1327

구름 만들기 프로그램

 

페트병으로 구름 만들기

https://sciencelove.com/1328

페트병으로 구름 만들기