Konvektionsexperimente für Kinder

Konvektion ist der Kreislauf der Wärmeübertragung. Es ist ein faszinierendes Thema, das man bei wissenschaftlichen Experimenten mit Kindern angehen muss, weil es täglich in Flüssigkeit und Luft vorkommt. Konvektion kann auch ohne teure Laborgeräte und -werkzeuge getestet und verstanden werden.

Um das Konvektionsschlangen-Experiment durchzuführen, benötigen Sie ein Blatt Papier und eine Schere. Schneiden Sie das Blatt Papier mit der Schere in eine 6 cm lange Spiralform. Befestigen Sie ein Ende eines 15 cm langen Garnstücks mit durchsichtigem Klebeband in der Mitte der Spirale. Nehmen Sie eine Tischlampe und hängen Sie die Papierspirale ca. 10 cm über die Tischlampe. Sie werden feststellen, dass die Wärme der Lampe die Spirale zum Wirbeln bringt. Dies ist auf einen Konvektionsstrom zurückzuführen. Die Energie der Lichtquelle der Lampe erwärmt die Luft darüber. Da heiße Luft leichter ist als kühle Luft, bewegt sich kältere Luft, wenn sich die Luft erwärmt und die heiße Luft über die Lampe aufsteigt, dorthin, wo zuvor die wärmere Luft war.

Wenn Sie sich die Nachrichten ansehen, sehen Sie Wettervorhersagen, die über natürliche Wetterphänomene wie El Nino und La Nina sprechen. El Nino und La Nina entstehen durch Konvektion, denn Konvektionsströme bilden sich, wenn warme und kalte Luft in der Atmosphäre zusammenkommen. Dadurch entstehen warme Wasserströmungen im Ozean. Um Ihren eigenen Konvektionsstrom zu erzeugen, benötigen Sie vier gleich große Plastik-Soda-Flaschen, zwei verschiedene Farben der Lebensmittelfarbe, warmes und kaltes Wasser und eine Karteikarte.

Füllen Sie zwei der Soda-Flaschen vollständig mit kaltem Wasser und die anderen beiden Flaschen mit warmem Wasser. Verwenden Sie die Lebensmittelfarbe, um das kalte Wasser eine Farbe und das warme Wasser die andere Farbe zu färben. Legen Sie Ihre Karteikarte über eine der Flaschen mit warmem Wasser. Halten Sie die Karteikarte fest, drehen Sie die Flasche um und stellen Sie sie auf eine der Flaschen mit kaltem Wasser. Schieben Sie die Karteikarte zwischen den Flaschen hervor. Sie werden sehen, dass das kalte Wasser, das schwerer ist, in der unteren Flasche bleibt und das warme Wasser in der oberen Flasche. Wenn Sie jedoch das Experiment durchführen, platzieren Sie die Flasche mit kaltem Wasser oben und die Flasche mit warmem Wasser unten, das warme Wasser würde nach oben steigen und das kalte Wasser würde nach unten wandern Flasche.

Ein einfaches Beispiel für Konvektion ist ein Topf oder Wasserkocher mit kochendem Wasser. Wenn Sie Wasser kochen, um Getränke zuzubereiten oder Mahlzeiten zu kochen, beginnt es sich auszudehnen, obwohl Sie mit kaltem Wasser beginnen, da das Wasser durch eine externe Wärmequelle erwärmt wird. Wenn das heißere Wasser aufsteigt, bewegt sich kälteres Wasser in anderen Teilen des Topfes oder Wasserkochers, um das wärmere Wasser zu ersetzen. Während dieser Vorgang fortschreitet, wird das Wasser heiß und die Konvektionsströmungen bewirken, dass sich die Flüssigkeit kreisförmig bewegt. Schließlich wird die Wirkung sehr stark und das Wasser beginnt zu kochen.