Tam tikru pradinio ugdymo etapu tikriausiai girdėjote apie pagrindinę taisyklę, kad kyla karštas oras. Tai lengva prisiminti, tačiau priežastis gali būti ne. Karštas oras kyla dėl šiluminio plėtimosi, kurio principus galima išbandyti atlikus daugybę paprastų eksperimentų. Terminio išplėtimo eksperimentai tinka vaikams, nors eksperimentai, kuriuose naudojama ugnis ar kiti šilumos šaltiniai, turėtų būti atliekami tik prižiūrint tėvams, mokytojams ar kitiems patikimiems suaugusiesiems.
Šokančios molekulės
Temperatūra sukuriama „šokant“ atomus ir molekules. Kai juos veikia šilumos teikiama energija, jie susijaudina ir juda, užimdami daugiau vietos, lyg būtų dar. Tai galima išbandyti uždėjus šilumą po miniatiūriniu oro balionu ar parašiutu. Kai oro molekulės tokiu būdu išsiskleidžia ir šoka, oras tampa lengvesnis ir kyla. Taip galime pasakyti, kad kaitindamos molekulės susijaudina.
Žiedas ir kamuolys
Kaitinant išsiplečia ne tik oras. Metalai taip pat termiškai išsiplečia. Norėdami atlikti šį eksperimentą, turėsite įsigyti rutulio ir žiedo aparatą. Komplekte yra dvi į atsuktuvą panašios rankenos. Vieno gale yra metalinis rutulys. Kito gale yra žiedas, pro kurį kamuolys vos vos telpa. Šį aparatą galima įsigyti mokslo parduotuvėse ir internete. Įkiškite rutulį per žiedą. Judinkite jį pirmyn ir atgal, kad parodytumėte, jog kamuolys lengvai juda į skylę ir iš jos. Dar kartą įkiškite rutulį ir pašildykite jį žvake ar žiebtuvėliu. Kai jis pašildomas, pabandykite jį pašalinti iš žiedo. Jūs pastebėsite, kad rutulys išsiplėtė ir negalės praeiti per žiedą, kol jis neatvės.
Baliono išplėtimas
Paimkite balioną ir ištieskite angą ant tuščio kečupo butelio viršaus. Butelį įdėkite į karšto vandens indą. Įdėjus uolą į butelio dugną, bus lengviau ją pasverti. Palaukite maždaug minutę, kol butelis sušils. Jūs pastebėsite, kad, kai oras butelio viduje įkaista, balionas pradeda plėstis. Taip yra todėl, kad butelio viduje esantis oras išsiplėtė.
Balionas ir žvakė
Šis eksperimentas yra puikus tęsinys atlikus pagrindinį baliono išplėtimo eksperimentą. Susprogdinkite balioną ir pririškite galą. Padėkite ją virš degančios žvakės ir palaukite, kol ji sprogs. Oras viduje greitai išsiplėtė ir iššoko balionas. Dabar, prieš atrišdami galą, susprogdinkite dar vieną balioną ir iš dalies užpildykite vandeniu. Uždėkite balioną virš žvakės. Jis neiššoks, nes vanduo baliono viduje sugeria šilumą. Kadangi vanduo sugeria šilumą, oras neišsiplečia, todėl balionas lieka nepakitęs.