Konvektionseksperimenter for børn

Konvektion er cyklussen for overførsel af varme. Det er et fascinerende emne at tackle, når man prøver videnskabelige eksperimenter med børn, fordi det er noget der dagligt forekommer i væske og luft. Konvektion er også noget, der kan testes og forstås uden brug af dyre laboratorieudstyr og -værktøjer.

For at udføre konvektionsslangeeksperimentet skal du bruge et stykke papir og en saks. Brug saksen til at skære papiret i en spiralform, der er 6 cm lang. Fastgør den ene ende af et 15 cm stykke garn til midten af ​​spiralen ved hjælp af klart tape. Tag en bordlampe og hæng papirspiralen ca. 10 cm over bordlampen. Du vil bemærke, at varmen fra lampen får spiralen til at vride sig. Dette skyldes en konvektionsstrøm. Energien fra lampens lyskilde varmer luften op over den. Fordi varm luft er lettere end kølig luft, når luften varmes op og den varme luft stiger over lampen, bevæger sig koldere luft, hvor den varmere luft tidligere var.

Hvis du ser nyhederne, kan du se vejrudsigterne tale om naturlige vejrfænomener som El Nino og La Nina. El Nino og La Nina er forårsaget af konvektion, fordi konvektionsstrømme dannes, når varm og kold luft kommer sammen i atmosfæren. Dette skaber varme vandstrømme i havet. For at skabe din egen konvektionsstrøm skal du bruge fire sodavandflasker af plast, der har samme størrelse, to forskellige farver madfarver, varmt og koldt vand og et indekskort.

Fyld to af sodaflaskerne helt med koldt vand og de to andre flasker med varmt vand. Brug madfarven til at farve det kolde vand en farve og det varme vand den anden farve. Læg dit indekskort over toppen af ​​en af ​​flaskerne med varmt vand. Hold indekskortet på plads, vend flasken om og læg den oven på en af ​​flaskerne med koldt vand. Skub indekskortet ind mellem flaskerne. Du vil se, at det kolde vand, som er tungere, forbliver i den nederste flaske, og det varme vand forbliver i den øverste flaske. Men hvis du udfører eksperimentet placerer du flasken koldt vand ovenpå og flasken varmt vand i bunden, ville det varme vand stige til toppen og det kolde vand bevæge sig til bunden flaske.

En simpel illustration af konvektion er en gryde eller kedel kogende vand. Når du koger vand til drikkevarer eller tilbereder måltider, selvom du starter med koldt vand, når vandet opvarmes af en ekstern varmekilde, begynder det at ekspandere. Når det varmere vand stiger, bevæger sig koldere vand i andre dele af gryden eller kedlen ind for at erstatte det varmere vand. Efterhånden som denne proces fortsætter, bliver vandet varmt, og konvektionsstrømmene får væsken til at bevæge sig på en cirkulær måde. Til sidst bliver handlingen meget stærk, og vandet begynder at koge.