Curious Kids: How do the clouds stay in the sky?

a Conversa está pedindo às crianças para enviar perguntas que eles gostariam de um especialista para responder. Sansão de Londres quer saber como as nuvens ficam no céu. Um especialista em Ciências Atmosféricas explica.Obrigado pela pergunta, Sansão. Acredite ou não, uma vez pesei uma nuvem e poucas pessoas podem dizer que fizeram isso! Eu e os meus amigos cientistas voámos para o céu num dirigível gigante, e atravessámos uma nuvem branca e fofa. Na verdade, estava muito molhado lá em cima, porque as nuvens são feitas de bilhões de pequenas gotas de água.À medida que voávamos através da nuvem, usávamos lasers e outros dispositivos científicos especiais para medir o tamanho da nuvem, e contávamos quantas gotículas de água havia nela. Então, fizemos algumas contas e descobrimos que esta nuvem – que era bem pequena, para uma nuvem – pesava quatro toneladas. É igual a dois elefantes! Tens razão em perguntar-te como é que uma coisa tão pesada pode ficar no céu.

há três peças neste puzzle, e a primeira é a gravidade. Como tudo neste planeta, as pequenas gotas que formam uma nuvem são atraídas para a terra pela gravidade. Mas estas gotículas são tão pequenas que é difícil para elas ultrapassarem todo o ar por baixo delas. Isso significa que eles não caem muito rápido de todo – na verdade, apenas cerca de um centímetro por segundo. E qualquer vento que sopre para cima pode levar as gotas de volta para cima.

para caber a segunda peça do quebra-cabeça, vamos precisar aprender alguma química adequada; não muito, embora, apenas o suficiente para a nossa história. Deixe-me apresentar a tabela periódica: um mapa de todos os elementos que nós humanos conhecemos. Elementos são os blocos de construção de todas as coisas – assim como as menores peças de Lego, que você usa para construir objetos maiores e mais complexos.

a tabela periódica é organizada de modo a que o elemento mais leve de cada linha esteja sempre à esquerda. O hidrogênio é o mais leve de todos os elementos, então você vai encontrá-lo no canto superior esquerdo. À medida que você se move ao longo de cada linha da esquerda para a direita, os elementos ficam cada vez mais pesados.

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ar seco é composto principalmente por dois gases, nitrogênio e oxigênio, mais um pouco de argônio e pequenas quantidades de outros gases. Por agora, podemos concentrar-nos no nitrogénio e no oxigénio. Como você pode ver na tabela periódica, o peso de um único átomo de nitrogênio é 14, enquanto o oxigênio pesa quase 16.

mas nem átomos de nitrogênio nem oxigênio gostam de estar sozinhos, então eles quase sempre vão em pares – dois átomos em uma molécula, como duas ervilhas em uma vagem. Por causa disso, uma molécula de nitrogênio geralmente pesa 28, e uma molécula de oxigênio pesa 32.Assim que adicionamos água (Hoo) ao ar, as coisas ficam interessantes. Uma molécula de água é composta por dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio. Lembras – te de como o hidrogénio é o elemento mais leve? Uma única molécula de água pesa apenas 18. Então é mais leve que uma molécula de nitrogênio ou oxigênio. É por isso que o ar húmido é mais leve que o ar seco.

a próxima peça do puzzle é a temperatura. Como regra, o ar quente sobe, enquanto o ar frio afunda. Quando a água no ar é mais quente, é mais provável que seja um gás. Quando é mais fresco, prefere tomar uma forma líquida, como gotas de nuvem, chuva, granizo ou neve.

à medida que o ar quente e húmido sobe, fica cada vez mais frio. E à medida que arrefece, formam-se gotículas de água mais pequenas. Você pode esperar que as gotas de água caiam como chuva, mas em vez disso, algo divertido acontece. Sabes como o suor arrefece a nossa pele quando seca e muda de líquido para gás? Bem, quando o gás se transforma em líquido, o oposto exato acontece: ele realmente emite calor.Isto significa que as gotas de nuvem estão agora rodeadas por um pequeno cobertor de ar quente. E o que faz o ar quente? Levanta-se! Mas não muito longe, porque o ar vai arrefecer novamente à medida que sobe.

Now our puzzle is complete: clouds are made up of tiny droplets of water, which are hardly affected by gravity, embedded in humid air, which is lighter than dry air. E eles estão cercados por pequenos cobertores quentes de ar, que os elevam em direção ao céu. É assim que as nuvens que pesam biliões de toneladas podem continuar a flutuar no céu.

Hello, curious kids! Se você tem uma pergunta que você gostaria de um especialista para responder, peça a um adulto para enviá-la para [email protected]. Certifique-se de que eles incluem o seu nome, idade (e, se você quiser, em que cidade você mora). Todas as perguntas são bem-vindas-sério, estranho ou louco!

Jim McQuaid, Professor Associado de composição atmosférica, Universidade de Leeds. Este artigo foi originalmente publicado na conversa. Leia o artigo original.
Image 1: windy_sydney/Flickr, CC BY-NC