Fordampning af vand: Temperatur og vind - Rapport i naturgeografi

Side 1

[navn fjernet] Gymnasium NV - forløb

1.p Naturgeografi 11/21/2012

1

Vands fordampning

Naturgeografi

Formål: At undersøge hvordan vands fordampning afhænger af temperatur og vind.

Teori: Luftens fugtighed

Luftens evne til at indeholde vand, stiger med temperaturen. Og når det blæser, selvom det er kuld luft, vil fordampningen være større, da der kan være et hvis antal gram vanddamp pr. kubikmeter.

Dvs. sige, at selvom vinde er kold, vil der fordampe mere vand, da vinde hele tiden vil flytte luften.

Der er to ting at gå ud fra; Maksimal og relativ. Den maksimale viser hvor meget vand der kan være i luften. Den relative viser hvor meget vand der er i luften. Luften kan være mættet og umættet. Ved mættet forstås at der ikke kan være mere vand i luften og hvis der kommer en dråbe mere, regner det (små vanddråber eller iskrystaller) Ved umættet forstås at luften indeholder mindre vand, end der maksimalt kan være. Fugtighedsgraden, eller den relative fugtighed, angiver forholdet mellem det absolutte lugtfugtighed og den maksimale mængde vanddamp en given luftmasse kan indeholde ved den aktuelle temperatur. Den relative luftfugtighed angives i procent.

Materiale liste:

4 skåle

2 hårtørrer

2 stativer med holdeanordning.

1 stk. stanniol

1 ur

1 vægt

1 målebæger

Side 2

[navn fjernet] Gymnasium NV - forløb

1.p Naturgeografi 11/21/2012

2

Beskrivelse af forsøget

Vi stillede stativerne op med holde anordningerne og sætte hårtørrerne fast. Derefter hældte vi 200 ml vand op i de 4 skåle. Vi vejede de 4 skåle, med vand i, hver især. Skål 1 skulle overtrækkes med film, skål 2 skulle stå med fri vandoverflade, de to andre skåle skulle placeres foran en varmeblæser som skulle blæse luft hen over den frie vandoverflade, når den blev tændt. I skål 3 skulle der blæse kold luft og skål 4 med varm luft. Derefter tændte vi de to hårtørrer og sætte, så luften pegede lige op i midten af de 2 skåle. Samtidig med de andre 2, den med stanniol og den, kun med vand, lidt væk, sådan så luften fra hårtørreren ikke ramte dem. Hvert 5. Minut gentog vi vejledningen og noterede, deres masse noterede vi i vores skema.

Skema over fordampning

Tid (min) | 0 min | 5 min | 10 min | 15 min | 20 min
Skål 1 | 278,54 g. | 278,58 g | 278,00 g | 278,38 g | 278,59 g
Skål 2 | 293,90 g. | 293,29 g | 293,25 g | 293,21 g | 293,16 g
Skål 3 | 276,35 g. | 272,44 g | 268,29 g | 263,83 g | 260,10 g
Skål 4 | 276,39 g. | 266,98 g | 257,78 g | 246,80 g | 239,95 g

Skål 1: vandmængden forbliver den samme, da stanniolen forhindrer vanddampen i at undslippe fra skålen. Dvs. at der fordamper vand fra skålen, men da vanddampen ikke kan gå igennem stanniolen, sætter det sig som fugt (form for dug) på det, det er en slags ”fordampningscyklus” inde i selve skålen. Fordampningen slippes ikke ud af ”skolens atmosfære” fordi vandamp kan ikke gå igennem stanniolen. Derfor falder vanddråberne tilbage i vandet og vandmængde vil være den samme.

Skål 2: vandmængden vil langsomt fordampe. Da den står i stuetemperatur (ca. 23,5 ºC), får varmen vandet til at fordampe, men ikke i store mængder. Og da der ingen stanniol er på, kan vanddampen frit forsvinde ud i luften omkring skålen.

Side 3

[navn fjernet] Gymnasium NV - forløb

1.p Naturgeografi 11/21/2012

3

Skål 3: Ud fra vores skema kan vi se at vandmængden falder mere, end i skål 2, på trods af den kolde vind, der blæses på vandet. Dette sker fordi vinde vil skifte luften ud hele tiden og derfor vil der komme ny luft til, der kan indeholde mere vanddamp.

Skål 4: Der sker større fordampning, da der blæses varm luft hen over vandets frie overflade. Og dermed vil det lige meget om den er rettet direkte mod vandet eller ej, tilføre varme og på den måde fremskynde fordampningsprocessen. vandmængden svinder hurtigt, da den varme vind (fra hårtørreren) konstant blæser på den. Og da luften er varm, kan det indeholde en større % del vanddamp. Derfor vil vandmængden falder hurtigere og være med markant pga. luftens evne til at optage større mængder vanddamp.

Kurve over fordampningen for de 4 skåle

Grafen viser tid hen ad x – aksen og masse angivet i gram hen ad y-aksen.

Sammenligning af graferne

Skål 1: kurven er helt lige, fordi filmen/stanniolen forhindrer vanddampen siver væk fra skålen.

Skål 2: kurven falder en smule ( men ikke meget, da det er kun få gram) pga. stuetemperaturen i rummet.

0

50

100

150

200

250

300

350

0 5 10 15 20(18,26) skål 1 skål 2 skål 3 skål 4

Side 4

[navn fjernet] Gymnasium NV - forløb

1.p Naturgeografi 11/21/2012

4

Skål 3: kurven falder mere en kurve 2, da hårtørreren sørger for at vinde hele tiden cirkuleres.

Skål 4: kurven falder synligt og stødt hele vejen pga. den høje fordampning fra skålen. Der sker større fordampning, da der blæses varm luft hen over vandets frie overflade. Og dermed vil det lige meget om den er rettet direkte mod vandet eller ej, tilføre varme og på den måde fremskynde fordampningsprocessen.

Fejlkilde

En fejlkilde/forandring i forsøget kan være blæsernes retning, hvor meget de peger mod vandet.

Det vil enten varme vandet mere op en meningen og skabe mere fordampning. Eller det vil tilføre for lidt varme.

Konklusion:

Ud fra vores forsøg med vores seje lærer, Rune, må man konkludere at fordampningen af vand og hvilke mængder der fordampes, afhænger af temperatur og vind. Både kold og varm.

ud fra vores skema kan man konkludere at hvis man han et lukket system, som skål 1 med stanniol, vil vanddampen i luften stige op, til den rammer stanniolen. Der vil vanddampen blive omdannet til vanddråber, da dampen ikke kan bryde igennem stanniol. Dette forsøg med lukket system skal faktisk illustrere ”regn”. Derfor bliver den ved med at veje det samme. Man må også konkludere at Skål 3 viser, på trods af kold vind, at fordampningen er større end ved skål 2, der bare står i stuetemperatur, uden vind hvis luften er varm og varm vind glider over vand, vil fordampningen være høj pga. luftens øgede evne til at indeholde vanddamp. Derfor fordampes der mest og hurtigst vand fra skål 4. Dette skyldes at hårtørreren sørger for at luften over skålen hele tiden udskiftes.

Resultatet er at der hele tiden er ny luft, da kan indeholde mere vanddamp.

Side 5

[navn fjernet] Gymnasium NV - forløb

1.p Naturgeografi 11/21/2012

5

Opgave 3: Grønland

En kold og klar dag i Danmark, en snestorm i Østgrønland og en turbulent føhnvind i Vestgrønland

– alt sammen skyldes det en tøvende lavtryk.

Der kommer mættet, fugtig vind (luft) fra vest. Og fordi det er mættet, falder temperaturen ½ °C pr.

100 meter. Normalt ville den stige 1 °C pr. 100 meter. Når den fortætter (over 100 % mættet), så får vi afgivet energi (varme). Og det gør, at den i stedet for at falde 1 °C, så falder den kun ½ °C fordi varmen udgør den sidste halve grad. På toppen afgiver den fugtige vind regn, da den er blevet nedkølet. Når vinden så bevæger sig ned igen, vil den stige med 1 °C pr. 100 meter, da der for opstigningen er blevet gemt energi (½°C). Dette gør at vinden er varm, når den er kommet ned på den anden side af is ophobningen.

Derfor kan der være minus grader og regnvejr på den ene side af grønland og tøvejr på den anden side. Varmfronten blev altså hivet op mod Grønland i stedes for hen over Europa.

Jeg ved ikke om det er helt det samme, men det var vist en dag i 2003. Vejret var meget dejligt og varmt – midt i marts. Pludselig begyndte det at sne rigtig meget i Vordingborg hvor jeg boede før, mens der fortsat var ”almindeligt vejr” i København området og resten af Jylland. Som sagt, ved ikke om det er det samme som der skete i Grønland ☺