Експерименти с конвекция за деца

Конвекцията е цикълът на предаване на топлина. Увлекателна тема е да се занимаете, когато правите опити за научни експерименти с деца, защото това е нещо, което се случва ежедневно в течност и въздух. Конвекцията също е нещо, което може да бъде тествано и разбрано, без да се използва скъпо лабораторно оборудване и инструменти.

За да извършите експеримента с конвекционна змия, ще ви трябва лист хартия и ножици. С помощта на ножицата изрежете листчето хартия във форма на спирала с дължина 6 см. Прикрепете единия край на 15-сантиметрова прежда към средата на спиралата с помощта на прозрачна лента. Вземете настолна лампа и закачете хартиената спирала на около 10 см над настолната лампа. Ще забележите, че топлината от лампата кара спиралата да се върти. Това се дължи на конвекционен ток. Енергията от светлинния източник на лампата загрява въздуха над нея. Тъй като горещият въздух е по-лек от хладния, тъй като въздухът се нагрява и горещият въздух се издига над лампата, по-студеният въздух се придвижва там, където преди е бил по-топлия въздух.

Ако гледате новините, ще видите синоптици да говорят за природни метеорологични явления като Ел Нино и Ла Нина. El Nino и La Nina са причинени от конвекция, тъй като конвекционните течения се образуват, когато топлият и студен въздух се съберат в атмосферата. Това създава топли водни течения в океана. За да създадете свой собствен конвекционен ток, ще ви трябват четири пластмасови бутилки сода, които са с еднакъв размер, два различни цвята оцветители за храна, топла и студена вода и индексна карта.

Напълнете напълно две от бутилките със сода със студена вода, а останалите две бутилки с топла вода. Използвайте хранителния оцветител, за да оцветите студената вода един цвят, а топлата вода другия цвят. Поставете вашата индексна карта върху горната част на една от бутилките с топла вода. Задръжте индексната карта на място, обърнете бутилката и я поставете върху една от бутилките със студена вода. Плъзнете индексната карта отвътре между бутилките. Ще видите, че студената вода, която е по-тежка, остава в долната бутилка, а топлата вода остава в горната бутилка. Ако обаче извършите експеримента, поставете бутилката със студена вода отгоре и бутилката с топла вода отдолу, топлата вода ще се издигне до горе, а студената вода ще се премести на дъното бутилка.

Проста илюстрация на конвекцията е тенджера или чайник с вряща вода. Когато кипвате вода, за да правите напитки или готвите ястия, макар че започвате с хладка вода, тъй като водата се затопля от външен източник на отопление, тя започва да се разширява. Докато по-горещата вода се издига, по-студената вода в други части на тенджерата или чайника се придвижва, за да замести по-топлата вода. Тъй като този процес продължава, водата се нагрява и конвекционните течения карат течността да се движи кръгово. В крайна сметка действието става много силно и водата започва да кипи.