في مرحلة ما من تعليمك الابتدائي ، ربما سمعت عن القاعدة الأساسية التي تنص على ارتفاع الهواء الساخن. من السهل تذكر هذا ، لكن السبب قد لا يكون كذلك. يرتفع الهواء الساخن بسبب التمدد الحراري ، ويمكن اختبار مبادئه من خلال عدد من التجارب البسيطة. تجارب التمدد الحراري مناسبة للأطفال ، على الرغم من أن التجارب التي تستخدم النار أو مصادر الحرارة الأخرى يجب إجراؤها فقط تحت إشراف أحد الوالدين أو المعلم أو أي شخص بالغ موثوق به.
جزيئات الرقص
تنشأ درجة الحرارة من خلال "رقص" الذرات والجزيئات. عندما يتعرضون للطاقة التي توفرها الحرارة ، يصبحون مضطربين ويتحركون ، ويشغلون مساحة أكبر مما لو كانوا لا يزالون. يمكن اختبار ذلك عن طريق تطبيق الحرارة تحت منطاد الهواء الساخن المصغر أو المظلة. عندما تنتشر جزيئات الهواء وترقص بهذه الطريقة ، يصبح الهواء أفتح ويرتفع. هذه هي الطريقة التي يمكننا بها معرفة أن الجزيئات تصبح مهتزة عند تسخينها.
الحلقة والكرة
ليس الهواء هو الشيء الوحيد الذي يتمدد عند تسخينه. كما تخضع المعادن للتمدد الحراري. بالنسبة لهذه التجربة ، سيتعين عليك شراء جهاز كرة وحلقة. تشتمل المجموعة على مقابض تشبه مفك البراغي. في نهاية أحدهما كرة معدنية. في نهاية الطرف الآخر توجد حلقة من خلالها تتناسب الكرة بالكاد. هذا الجهاز متوفر في متاجر العلوم وكذلك عبر الإنترنت. أدخل الكرة من خلال الحلبة. حركها للخلف وللأمام لإظهار أن الكرة تتحرك بسهولة داخل الحفرة وخارجها. أدخل الكرة مرة أخرى وسخنها بشمعة أو ولاعة. بمجرد تسخينه ، حاول إزالته من الحلقة. سوف تجد أن الكرة قد توسعت ولن تتمكن من المرور عبر الحلقة حتى تبرد.
توسيع البالون
خذ بالونًا وقم بتمديد الفتحة فوق الجزء العلوي من زجاجة كاتشب فارغة. ضع الزجاجة في وعاء به ماء ساخن. سيساعد وضع حجر في قاع الزجاجة على إثقالها. انتظر دقيقة أو نحو ذلك حتى تسخن الزجاجة. ستلاحظ أنه مع ارتفاع درجة حرارة الهواء داخل الزجاجة ، يبدأ البالون في التمدد. هذا بسبب اتساع الهواء داخل الزجاجة.
بالون وشمعة
هذه التجربة هي متابعة رائعة لتجربة تمدد البالون الأساسية. انفخ بالونًا واربطه في النهاية. ضعه فوق شمعة مشتعلة وانتظر حتى تنفجر. تمدد الهواء في الداخل بسرعة وفرقع البالون. الآن ، قم بتفجير بالون آخر واملأه جزئيًا بالماء قبل ربط الطرف. ضع البالون فوق الشمعة. لن تنفجر لأن الماء داخل البالون يمتص الحرارة. لأن الماء يمتص الحرارة ، لا يتمدد الهواء ، وبالتالي يحافظ على البالون سليمًا.
