Konvekcija ir siltuma pārneses cikls. Mēģinot zinātniskus eksperimentus ar bērniem, tā ir aizraujoša tēma, jo tā ikdienā notiek šķidrumā un gaisā. Konvekcija ir arī kaut kas, ko var pārbaudīt un saprast, neizmantojot dārgu laboratorijas aprīkojumu un rīkus.
Konvekcijas čūska
Lai veiktu konvekcijas čūskas eksperimentu, jums būs nepieciešams papīra gabals un šķēres. Izmantojot šķēres, sagrieziet papīra gabalu spirāles formā, kuras garums ir 6 cm. Ar caurspīdīgu lenti piestipriniet 15 cm dzijas gabala vienu galu spirāles vidū. Paņemiet galda lampu un pakārt papīra spirāli apmēram 10 cm virs galda lampas. Jūs ievērosiet, ka lampas siltums izraisa spirāles griešanos. Tas ir saistīts ar konvekcijas strāvu. Lampas gaismas avota enerģija sasilda gaisu virs tā. Tā kā karstais gaiss ir vieglāks par vēsu, gaisam sakarstot un karstajam gaisam paceļoties virs luktura, aukstāks gaiss pārvietojas tur, kur iepriekš bija siltāks gaiss.
Konvekcijas strāvu eksperiments: materiāli
Ja skatāties ziņas, redzat, kā sinoptiķi runā par dabiskām laika parādībām, piemēram, El Nino un La Nina. El Nino un La Nina izraisa konvekcija, jo konvekcijas strāvas rodas, kad atmosfērā apvienojas silts un auksts gaiss. Tas okeānā rada silta ūdens straumes. Lai izveidotu savu konvekcijas strāvu, jums būs nepieciešamas četras plastmasas sodas pudeles, kas ir vienāda izmēra, divu dažādu krāsu pārtikas krāsvielas, silts un auksts ūdens un indeksa karte.
Konvekcijas strāvu eksperiments: procedūra un rezultāti
Divas no sodas pudelēm pilnībā piepilda ar aukstu ūdeni un pārējās divas pudeles ar siltu ūdeni. Izmantojiet pārtikas krāsvielas, lai krāsotu auksto ūdeni vienā krāsā, bet silto - otrā krāsā. Ielieciet rādītāja karti virs vienas no pudeles silta ūdens augšdaļas. Turot indeksu karti vietā, apgrieziet pudeli otrādi un ielieciet to virs vienas no aukstā ūdens pudelēm. Pabīdiet rādītāja karti no pudelēm. Jūs redzēsiet, ka aukstais ūdens, kas ir smagāks, paliek apakšējā pudelē, bet siltais - augšējā pudelē. Tomēr, ja veicat eksperimentu, uz augšu ievietojot aukstā ūdens pudeli un siltu ūdens apakšā, siltais ūdens paceltos uz augšu un aukstais pārvietotos apakšā pudele.
Verdošs ūdens
Vienkārša konvekcijas ilustrācija ir katls vai tējkanna ar verdošu ūdeni. Vārot ūdeni, lai pagatavotu dzērienus vai gatavotu maltītes, kaut arī sākat ar vēsu ūdeni, jo ūdeni silda ārējs sildīšanas avots, tas sāk paplašināties. Karstākajam ūdenim pieaugot, aukstāks ūdens citās katla vai tējkannas daļās pārvietojas, lai aizstātu siltāku ūdeni. Turpinot šo procesu, ūdens kļūst karsts, un konvekcijas strāvas ietekmē šķidrums pārvietojas apļveida veidā. Galu galā darbība kļūst ļoti spēcīga, un ūdens sāk vārīties.