秋风送爽,寒意渐浓,霜降悄然而至。作为秋天的最后一个节气,霜降的到来不仅意味着天气逐渐转冷,也是自然界万物开始进入冬眠的信号。让我们跟随嵩明大地幼儿园的孩子们一起开始“人造霜科学实验”,探秘霜形成的原理,感受科学的神奇力量。
冰块、盐、杯子、搅拌棒。
老师向孩子们介绍了霜降节气的由来和特点,让孩子们了解到霜是一种自然现象,是由于气温下降到0℃以下时,空气中的水蒸气凝结成小冰晶而形成的。
在杯子下垫上湿抹布。将冰块放入杯子中,再加入几小勺盐。使用搅拌棒将盐和冰块进行搅拌。
孩子们对这个神奇的现象充满了好奇,纷纷围上来观察。
老师向孩子们讲解了人造霜的原理:盐可以降低冰点,当冰块和盐混合在一起时,冰点就会降低到0℃以下,这样空气中的水蒸气就会在塑料瓶的表面凝结成小冰晶,形成霜。
在实验活动中,孩子们直接感知、亲身体验、实际操作,观察霜的形成过程,了解传统节气中所蕴含的气象知识,切身感受到气象科学实验的乐趣。
“霜”在甲骨文中的写法为(如下图)
上半部分是“雨”,
下半部分是树枝枯败的样子,
有人认为“霜”的下半部分像是倒写的“毛”(如下图)。
有些“霜”的金文写法(如下图)
不仅在最顶上有表示雨的笔画,
最底端有表现树枝枯败的笔画,
中间还有表现果实的笔画 。
造字本意:
低温中,接近地面的空气导致植物枯败。
《说文解字》有云:
霜:丧也。成物者。从雨相声。
霜可以令植物枯败,
又可以促进植物成熟。
正因为如此,民间亦传:
打霜的蔬果更甜。
形成条件
霜的形成不仅和当时的天气条件有关,而且与所附着的物体的属性也有关。
当物体表面的温度很低,而物体表面附近的空气温度却比较高,那么在空气和物体表面之间有一个温度差,如果物体表面与空气之间的温度差主要是由物体表面辐射冷却造成的,则在较暖的空气和较冷的物体表面相接触时空气就会冷却,达到水汽过饱和的时候多余的水汽就会析出。如果温度在0°C以下,则多余的水汽就在物体表面上凝华为冰晶,这就是霜。
影响因素
一、晴朗的夜晚,地面辐射冷却强烈,有利于霜的形成。
二、微风有利于霜的形成,因为空气缓慢地流过冷物体表面,不断地供应着水汽。但是,风大的时候,由于空气流动得很快,接触冷物体表面的时间太短,不利于温度降低,也会妨碍霜的形成。
霜的形成是一个复杂的物理过程,需要特定的天气条件和地面或物体表面的温度条件相结合。
蔬果会利用糖水冰点更低的原理来保护自己,因为蔬果里含有淀粉,淀粉不甜,也易溶于水。降温后,蔬果里的淀粉就在体内淀粉酶的作用下,水解到二糖阶段为麦芽糖,完全水解后得到葡萄糖。
葡萄糖很容易溶解在细胞液水中,这就降低了细胞液的冰点,使细胞不容易冻坏,保护了蔬果。因葡萄糖是甜的,所以蔬果也就有了甜味。
在霜降的季节里,菠菜、白菜、萝卜等蔬菜都会变甜。另外,植物果实、块根、块茎等贮藏淀粉多的器官,在低温环境下也会变甜,这也是淀粉磷酸化酶作用的结果。
END
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