囧知小实验:“天气瓶”真的能预报天气吗?

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传说中天气瓶能“预报阴晴雨雪”:瓶中清澈就代表晴天,瓶中云状结晶就代表多云(by某宝卖家)。
但是事实真的是这样吗?我们来动手做一个天气瓶看看:

要做一个天气瓶,你需要这些材料:
硝酸钾 0.5g
氯化铵 0.5g
蒸馏水 6.6ml
天然樟脑 2g
无水乙醇 8ml
密封瓶
烧杯、量杯等容器
看到这么多材料,你先别嫌麻烦,因为所有这些材料都可以在某宝上一键购齐~

是,你也可以直接买现成的天气瓶,几十(百)块钱买不了吃亏买不了上当,但是买不到自己动手的乐趣呀!(主要是穷)
好了说正经的,我们选的密封瓶是容积比较小的试管,所以用的材料也比较少。如果你选的是更大的瓶子,这些材料只要按照这个比例配置都是可以哒~
制作过程也很简单,说白了就是分别配出两种溶液,然后把这两种溶液混到一起:
1、配置溶液A
硝酸钾0.5g+氯化铵0.5g+蒸馏水6.6ml

2、配置溶液B
天然樟脑2g+乙醇8ml

3、溶液A倒进溶液B

这时候你会看到混合溶液里有白花花的一坨,一定要稍微加热一下,直到溶液澄清了,再倒进密封瓶里密封。
这里加热的方法有很多。我们是用了40℃-50℃的温水隔水加热1-2分钟,还有网友说可以用吹风机稍微吹一下,但是注意这里一定要用敞口的烧杯等容器,注意控制温度。

4、澄清的混合溶液装进密封瓶里密封。

当当!天气瓶就做好了。
现在我们来观察一下,是不是瓶里清澈就是晴天,瓶里云状就是多云。
实验1
这是2016年12月的北京,一个难得的晴天。我们把天气瓶从41℃的环境中拿到了-4℃的环境中。
5分钟后:

瓶子里出现了雪花状的结晶,而并不是“晴天”应该有的“澄清”状态。
1小时后,瓶内开始充满雪花状结晶,远看就是一坨白色;在室外-10℃-1℃的环境下静置1天后仍然一直是这种充满结晶的状态。

实验2
2016年12月的北京,两个难得的晴天。我们把天气瓶重新加热至澄清后,从41℃的环境中拿到了10℃的环境中(保持在10℃,有微弱波动)。
1天后:

瓶子里出现了羽毛状的结晶,而并不是晴天应该有的澄清状态。
实验3
最后是2016年1月的北京,连续一周丧心病狂的多云/阴雾霾天。我们把天气瓶重新加热至澄清后,从41度的环境中拿到了26℃的环境中(保持在26℃,有微弱波动)。
1周后:

瓶子里是澄清的!按照传说中天气瓶“预测天气”的方式,这种澄清状态似乎应该是晴天才有的。
所以你看,天气瓶跟天气是多云还是晴天,其实并没有什么关系——晴天的时候,瓶里可以不是澄清的,而是有各种各样的结晶;多云的时候,瓶里也可能不是所谓的云状结晶,反倒是澄清的。
当然,由于实验器材等限制,我们这几次观察实验并不是十分严谨的化学实验,比如终止温度在一周之内可能有1-2℃上下的波动,以及没有考虑气压、湿度等其他外部环境中的变量等等。
严格来说,我们这些实验结果只能说明,天气瓶里的结晶和气象并不直接相关。

中国科学院博士后李汀用气压箱做的天气瓶实验
不过有很多研究人员和一些网友做了更严谨的观察实验,结果都证明,温度变化的速率和趋势,才是结晶变化最主要的影响因素。
所以,实践告诉我们:天气瓶好看是真好看,不过那些商家的夸张叙述,你也就别当真了。与其说它是个“天气瓶”,倒不如说它是个“粗糙的温度计”~
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