Na neki točki osnovnošolskega izobraževanja ste verjetno že slišali za osnovno pravilo, da se vroč zrak dviguje. Tega si je lahko zapomniti, vendar razlog morda ni. Vroč zrak se dviga zaradi toplotnega raztezanja, katerega principe lahko preizkusimo s številnimi preprostimi poskusi. Poskusi s toplotnim raztezanjem so primerni za otroke, čeprav je treba poskuse, ki uporabljajo ogenj ali druge vire toplote, izvajati le pod nadzorom staršev, učiteljev ali drugih zaupanja vrednih odraslih.
Plesne molekule
Temperatura se ustvarja s "plesom" atomov in molekul. Ko so izpostavljeni energiji, ki jo zagotavlja toplota, se vznemirjajo in premikajo ter zavzamejo več prostora, kot če bi bili še vedno. To je mogoče preizkusiti z uporabo toplote pod miniaturnim balonom ali padalom. Ko se molekule zraka na ta način razširijo in zaplešejo, zrak postane lažji in se dvigne. Tako lahko ugotovimo, da se molekule ob segrevanju vznemirjajo.
Prstan in žoga
Zrak ni edina stvar, ki se pri segrevanju razširi. Tudi kovine se toplotno razširijo. Za ta poskus boste morali kupiti aparat za kroglice in obroče. Komplet vključuje dva držala, podobna izvijaču. Na koncu enega je kovinska kroglica. Na koncu drugega je obroč, skozi katerega se žoga komajda prilega. Ta aparat je na voljo v znanstvenih trgovinah in tudi na spletu. Kroglico vstavite skozi obroč. Premikajte ga naprej in nazaj, da pokažete, da se žoga zlahka premika v luknjo in iz nje. Še enkrat vstavite kroglo in jo segrejte s svečo ali vžigalnikom. Ko se ogreje, ga poskusite odstraniti iz obroča. Ugotovili boste, da se je žoga razširila in ne bo mogla skozi obroč, dokler se ne ohladi.
Razširitev balona
Vzemite balon in odprtino raztegnite na vrh prazne steklenice za kečap. Steklenico postavite v posodo z vročo vodo. Postavitev kamna na dno steklenice vam bo pomagalo pretehtati. Počakajte kakšno minuto, da se steklenica segreje. Opazili boste, da se balon, ko se zrak v steklenici segreje, začne širiti. To je zato, ker se je zrak v steklenici razširil.
Balon in sveča
Ta poskus je odličen nadaljevanje osnovnega eksperimenta z razširitvijo balona. Pihajte balon in ga zavežite na koncu. Postavite ga nad gorečo svečo in počakajte, da eksplodira. Zrak v notranjosti se je hitro razširil in izstrelil balon. Zdaj pa razstrelite še en balon in ga do konca napolnite z vodo, preden zavežete konec. Balon postavite nad svečo. Ne bo pop, ker voda v balonu absorbira toploto. Ker voda absorbira toploto, se zrak ne širi in tako balon ostane nedotaknjen.