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太阳能净水器

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你曾经观察过刚下完大雨后的溪流吗?溪水通常很混浊,充满了树叶、树枝与其他被雨水冲刷到溪里的东西。尽管同一批水最后会蒸发回到空中,再重新以雨水的型式降下,但雨水既不混浊、也不会带有树枝。为什么呢?

水是怎么净化的呢?这个过程牵涉到蒸发作用,现在就让我们自制净水器,来看看这个过程吧!

  

重要概念

水循环

蒸发

污染

  

背景说明

由于水分子非常小,因此只有当大量水分子凝聚成水滴时,你才能看到它们。水分子随时都在移动,下过雨后,液态水最终会蒸发为水蒸气。空气中的水分子在天空中形成云,最后重新凝结成雨水、雪或冰雹,降回地面。

幸好泥土、树枝与树叶这些东西的分子较大,无法随着水分子一起蒸发到大气中,因此蒸发作用能协助水分子摆脱混合在水中的大型污染物。

  

实验材料

˙搅拌碗

˙泥土

˙保鲜膜

˙干净的玻璃杯(杯子高度必须略低于搅拌碗的边缘)

˙小石头

˙阳光充足的窗台或温暖的地方

˙温水

  

准备工作

1. 在搅拌碗内装入约2/3碗的泥土。

2. 慢慢倒入温水,与泥土混合成浓稠的泥浆,但泥浆必须够扎实,能使玻璃杯站立其中。

3. 将空玻璃杯的杯口朝上,小心放入碗中央,直到杯口高度与碗缘一样高。

  

实验开始

1. 小心把保鲜膜覆盖在碗上并密封碗缘(以确保水蒸气不会逸散)。保鲜膜中央必须保持有点松弛,但不可碰到杯子。

2. 把碗放在阳光充足且温暖的位置(阳光直射处效果最好)。

3. 轻轻在杯子正上方的保鲜膜中央放置一颗小石头(作用是导引凝结的水滴流入杯中)。确认保鲜膜不可封住杯口。

4.每15分钟检查一次杯子。阳光(或其他热源)得花一些时间,才可以让水蒸发,但是,大约过了30分钟到一个小时,杯子应该已经开始收集凝结的水滴了。你收集到的水,看起来干净吗?

  

结果与观察

你能收集到多少水呢?试着将净水器放在阳光下更久的时间,看看你能多收集到多少水。

蒸发作用没有办法除去所有的污染物,因为某些粒子较小的尘土或化学污染物,也可以悬浮在空中。事实上,雨滴便是由云中的水分子凝结在尘土粒子上而形成的,而「酸雨」含有燃烧化石燃料的时候释出的污染物。

你还想得到其他净化水的方法吗?

  

清理工作

杯中的水不能喝,但你可以拿去浇花。碗中的湿土可以倒在室内盆栽或室外植物上,或是拿种子种下一株新生命。

   

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