页面导航栏

Vast, Warm and Elegant

水杯里的火山

你见过火山爆发吗?也许你的答案和我的一样——在电视里见过。真正的火山在爆发的时候是什么样子的呢?是不是像电视里那样,赤红的岩浆高高地喷出,滚滚的浓烟直冲云霄?正确,但不全面。地球上的很多火山,都位于海面之下,在爆发的时候,炽热的岩浆会迅速在海水中冷却凝固,在浅海区域还可能形成新的岛屿或者大陆的某些部分。我们今天地球表面上的很多陆地和岛屿,就是这样形成的。下面我要告诉你,今天我们要在家里见证这个水下火山爆发的过程,你准备好了吗?

材料:加热炉,沙子,烧杯(或者耐热的透明杯子),蜡烛,水

 

步骤:

 

  1. 在蜡烛的选择上,我们推荐使用短粗的蜡烛,能像图中这样,放置在烧杯中央,但又不是特别高的那种最好。另外注意,为了更加逼真地模仿岩浆,你最好选用红色的蜡烛。找到合适的蜡烛之后,就将其放置在烧杯的正中央。 

  2. 将沙子倒入烧杯中,把蜡烛埋起来。这是在模拟火山爆发前的海床,当火山开始爆发的时候,会冲破海床表面,喷薄而出。 

  3. 在烧杯中倒入清水来模拟海水,这个倾倒的过程要慢,注意不要倒得太多以防溢出。 

  4. 将准备就绪的烧杯放置在加热炉上加热。

  5. 接下来的环节就需要你仔细观察了。随着加热炉的升温,水杯里的“大海”逐渐震颤起来,红色的“岩浆”从“海床”上喷出,遇到水后冷却,迅速又凝结为固体的蜡。在蜡油竞相从沙层中挤出来的时候,其景象就像极了海底火山爆发。

我们地球最内部的地核部分,充满了液态的炽热岩浆,时不时的就会随着地质变化从地壳表面喷出来,这就是火山爆发的原因。地球上的火山爆发活动,大约有80%是在海洋中发生的。在我们今天的实验中,放置在烧杯中央的蜡烛就模拟了地核中的岩浆,只不过地核中的岩浆本来就是热的,而我们为了看到现象,则是加热了整个烧杯。蜡的熔点比较低,甚至比水的沸点(100摄氏度)还低,有的蜡烛在40摄氏度的时候就会融化,如果你观察过点燃的蜡烛就会发现,当蜡融化的时候,会变成液态的蜡油,火焰旁的蜡油顺着蜡烛的外壁流下来,又快速凝结为固态的蜡。我们今天这个实验,就是利用了蜡的特殊物理性质来逼真地模拟海底火山爆发的。

实验升级:

在地球表面,地貌是非常不规律的。有深不见底的海沟,有高耸入云的山峰,有高原,有盆地……你可以尝试在不同的烧杯中,添加不同量的沙子,或者选用不同大小的蜡,进行分组实验。对比看一看实验现象有什么区别?在对比的过程中要注意,每次只调整一组因素的变化,你能从对比中得到什么启示呢?另外,你知道吗?夏威夷群岛,菲律宾群岛,冰岛及我国的钓鱼岛都是火山岛。除此之外,你还知道哪些火山岛?

本文发表于《知识就是力量》2019年6月刊 样刊-水杯里的火山

468 ad