Konvekcija yra šilumos perdavimo ciklas. Tai yra patraukli tema, kurią reikia spręsti bandant mokslinius eksperimentus su vaikais, nes tai kasdien vyksta skystyje ir ore. Konvekciją taip pat galima išbandyti ir suprasti nenaudojant brangios laboratorinės įrangos ir įrankių.
Konvekcinė gyvatė
Norėdami atlikti konvekcinės gyvatės eksperimentą, jums reikės popieriaus lapo ir žirklių. Naudodamiesi žirklėmis, popieriaus gabalėlį supjaustykite 6 cm ilgio spiralės forma. Pritvirtinkite vieną 15 cm verpalų gabalo galą prie spiralės vidurio, naudodamiesi skaidria juostele. Paimkite stalinę lempą ir pakabinkite popierinę spiralę maždaug 10 cm virš stalo lempos. Pastebėsite, kad dėl lempos šilumos spiralė sukasi. Taip yra dėl konvekcijos srovės. Lempos šviesos šaltinio energija sušildo virš jos esantį orą. Kadangi karštas oras yra lengvesnis už vėsų, orui kaistant ir karštam orui pakilus virš lempos, šaltesnis oras juda ten, kur anksčiau buvo šiltesnis.
Konvekcinių srovių eksperimentas: medžiagos
Jei žiūrėsite naujienas, pamatysite sinoptikus, kalbančius apie natūralius oro reiškinius, tokius kaip El Nino ir La Nina. El Nino ir La Nina sukelia konvekcija, nes konvekcinės srovės susidaro, kai atmosferoje susiduria šiltas ir šaltas oras. Tai sukuria šilto vandens sroves vandenyne. Norėdami sukurti savo konvekcinę srovę, jums reikės keturių vienodo dydžio plastikinių sodos butelių, dviejų skirtingų spalvų maistinių dažų, šilto ir šalto vandens bei rodyklės kortelės.
Konvekcijos srovių eksperimentas: procedūra ir rezultatai
Du iš sodos butelių visiškai užpildykite šaltu vandeniu, o kitus du butelius - šiltu vandeniu. Maisto dažais dažykite šaltą vandenį viena spalva, o šiltą - kita spalva. Indekso kortelę uždėkite ant vieno iš šilto vandens butelių viršaus. Laikydami indekso kortelę vietoje, apverskite buteliuką ir padėkite jį ant vieno iš butelių šalto vandens. Stumkite indekso kortelę iš butelių. Pamatysite, kad šaltas vanduo, kuris yra sunkesnis, lieka apatiniame butelyje, o šiltas - viršutiniame. Tačiau jei atliksite eksperimentą, ant viršaus uždėkite butelį šalto vandens ir butelį su šiltu vandens dugne, šiltas vanduo pakiltų į viršų, o šaltas - į dugną buteliukas.
Verdantis vanduo
Paprasta konvekcijos iliustracija yra puodas arba virdulys su verdančiu vandeniu. Verdant vandenį gaminant gėrimus ar gaminant patiekalus, nors pradedate nuo šalto vandens, kai vandenį šildo išorinis šildymo šaltinis, jis pradeda plėstis. Kylant karštesniam vandeniui, šaltesnis vanduo kitose puodo dalyse ar virdulyje persikelia pakeisti šilto vandens. Vykstant šiam procesui, vanduo įkaista ir dėl konvekcinių srovių skystis juda sukamaisiais būdais. Galų gale veiksmas tampa labai stiprus ir vanduo pradeda virti.
