Convectie is de cyclus van warmteoverdracht. Het is een fascinerend onderwerp om aan te pakken bij wetenschappelijke experimenten met kinderen, omdat het iets is dat dagelijks in vloeistof en in de lucht voorkomt. Convectie is ook iets dat kan worden getest en begrepen zonder dure laboratoriumapparatuur en gereedschappen te gebruiken.
Convectie Slang
Om het convectieslangexperiment uit te voeren, heb je een stuk papier en een schaar nodig. Knip met de schaar het stuk papier in een spiraalvorm van 6 cm lang. Bevestig het ene uiteinde van een stuk garen van 15 cm aan het midden van de spiraal met doorzichtige tape. Neem een tafellamp en hang de papieren spiraal ongeveer 10 cm boven de tafellamp. Je zult merken dat de warmte van de lamp ervoor zorgt dat de spiraal gaat draaien. Dit komt door een convectiestroom. De energie van de lichtbron van de lamp verwarmt de lucht erboven. Omdat warme lucht lichter is dan koele lucht, wordt de lucht warmer en stijgt de warme lucht boven de lamp, waardoor koudere lucht beweegt waar voorheen de warmere lucht was.
Convectiestromen Experiment: Materialen
Als je naar het nieuws kijkt, zie je weersvoorspellers praten over natuurlijke weersverschijnselen zoals El Nino en La Nina. El Nino en La Nina worden veroorzaakt door convectie, omdat convectiestromen ontstaan wanneer warme en koude lucht samenkomen in de atmosfeer. Hierdoor ontstaan warme waterstromen in de oceaan. Om je eigen convectiestroom te creëren, heb je vier plastic frisdrankflessen nodig van dezelfde grootte, twee verschillende kleuren voedselkleuring, warm en koud water en een indexkaart.
Convectiestromen Experiment: procedure en resultaten
Vul twee van de frisdrankflessen volledig met koud water en de andere twee flessen met warm water. Gebruik de voedingskleurstof om het koude water de ene kleur te geven en het warme water de andere kleur. Leg uw indexkaart over de bovenkant van een van de flessen warm water. Houd de indexkaart op zijn plaats, keer de fles om en plaats deze op een van de flessen koud water. Schuif de indexkaart tussen de flessen uit. Je zult zien dat het koude water, dat zwaarder is, in de onderste fles blijft en het warme water in de bovenste fles. Als u het experiment echter uitvoert door de fles koud water erop te plaatsen en de fles warm water op de bodem, het warme water zou naar de top stijgen en het koude water zou naar de bodem gaan fles.
Kokend water
Een eenvoudige illustratie van convectie is een pot of ketel kokend water. Wanneer u water kookt om dranken te maken of maaltijden te bereiden, hoewel u begint met koud water, begint het water uit te zetten omdat het wordt opgewarmd door een externe verwarmingsbron. Naarmate het warmere water stijgt, komt kouder water in andere delen van de pot of ketel naar binnen om het warmere water te vervangen. Naarmate dit proces doorgaat, wordt het water heet en zorgen de convectiestromen ervoor dat de vloeistof cirkelvormig beweegt. Uiteindelijk wordt de actie erg sterk en begint het water te koken.