تجارب الحمل الحراري للأطفال

الحمل الحراري هو دورة نقل الحرارة. إنه موضوع رائع يجب معالجته عند محاولة إجراء تجارب علمية مع الأطفال ، لأنه شيء يحدث في السائل والهواء بشكل يومي. الحمل الحراري هو أيضًا شيء يمكن اختباره وفهمه دون استخدام معدات وأدوات معملية باهظة الثمن.

لإجراء تجربة الحمل الحراري ، ستحتاج إلى قطعة من الورق ومقص. باستخدام المقص ، اقطع قطعة الورق إلى شكل حلزوني يبلغ طوله 6 سم. اربط أحد طرفي قطعة خيوط طولها 15 سم بمنتصف اللولب باستخدام شريط شفاف. خذ مصباح طاولة وقم بتعليق لولب الورق على ارتفاع 10 سم فوق مصباح الطاولة. ستلاحظ أن الحرارة المنبعثة من المصباح تتسبب في دوران اللولب. هذا يرجع إلى تيار الحمل الحراري. تعمل الطاقة من مصدر ضوء المصباح على تسخين الهواء فوقه. نظرًا لأن الهواء الساخن أخف من الهواء البارد ، فمع ارتفاع درجة حرارة الهواء وارتفاع الهواء الساخن فوق المصباح ، يتحرك الهواء البارد حيث كان الهواء الأكثر دفئًا في السابق.

إذا شاهدت الأخبار ، فسترى خبراء الأرصاد الجوية يتحدثون عن ظواهر الطقس الطبيعية مثل النينو ولا نينا. ظاهرة النينو ولا نينا ناتجة عن الحمل الحراري ، لأن تيارات الحمل تتشكل عندما يجتمع الهواء الدافئ والبارد معًا في الغلاف الجوي. هذا يخلق تيارات ماء دافئ في المحيط. لإنشاء تيار الحمل الحراري الخاص بك ، ستحتاج إلى أربع زجاجات صودا بلاستيكية بنفس الحجم ولونين مختلفين من ألوان الطعام وماء دافئ وبارد وبطاقة فهرسة.

املأ زجاجتين من زجاجات الصودا بالماء البارد والزجاجتين الأخريين بالماء الدافئ. استخدم ألوان الطعام لتلوين الماء البارد بلون واحد والماء الدافئ باللون الآخر. ضع بطاقة الفهرسة فوق إحدى زجاجات الماء الدافئ. أمسك بطاقة الفهرس في مكانها ، واقلب الزجاجة وضعها فوق إحدى قناني الماء البارد. حرك بطاقة الفهرسة من بين الزجاجات. ستلاحظ أن الماء البارد ، الأثقل ، يبقى في الزجاجة السفلية والماء الدافئ يبقى في الزجاجة العلوية. ومع ذلك ، إذا أجريت التجربة ، ضع زجاجة الماء البارد في الأعلى وزجاجة الماء الدافئ الماء في القاع ، سيرتفع الماء الدافئ إلى الأعلى وينتقل الماء البارد إلى القاع زجاجة.

مثال بسيط للحمل الحراري هو وعاء أو غلاية من الماء المغلي. عندما تقوم بغلي الماء لصنع المشروبات أو طهي الوجبات ، تبدأ بماء بارد ، حيث يتم تسخين الماء بواسطة مصدر تدفئة خارجي ، فإنه يبدأ في التوسع. عندما ترتفع درجة حرارة الماء ، يتحرك الماء البارد في أجزاء أخرى من الإناء أو الغلاية ليحل محل الماء الأكثر دفئًا. مع استمرار هذه العملية ، يصبح الماء ساخنًا وتتسبب التيارات الحرارية في تحرك السائل بشكل دائري. في النهاية ، يصبح الإجراء قويًا جدًا ويبدأ الماء في الغليان.