Konvektionsexperiment för barn

Konvektion är cykeln för överföring av värme. Det är ett fascinerande ämne att ta itu med när man försöker med vetenskapliga experiment med barn, för det är något som förekommer i vätska och luft dagligen. Konvektion är också något som kan testas och förstås utan att använda dyr laboratorieutrustning och verktyg.

För att utföra konvektionssnakexperimentet behöver du ett papper och en sax. Klipp pappersarket med en sax i en spiralform som är 6 cm lång. Fäst ena änden av ett 15 cm garnbit i mitten av spiralen med tydligt tejp. Ta en bordslampa och häng pappersspiralen cirka 10 cm ovanför bordslampan. Du kommer att märka att värmen från lampan får spiralen att snurra. Detta beror på en konvektionsström. Energin från lampans ljuskälla värmer upp luften ovanför den. Eftersom varm luft är lättare än kall luft, när luften värms upp och den varma luften stiger över lampan, rör sig kallare luft där den varmare luften tidigare var.

Om du tittar på nyheterna ser du väderprognoser som talar om naturliga väderfenomen som El Nino och La Nina. El Nino och La Nina orsakas av konvektion, eftersom konvektionsströmmar bildas när varm och kall luft samlas i atmosfären. Detta skapar varma vattenströmmar i havet. För att skapa din egen konvektionsström behöver du fyra läskflaskor av samma storlek, två olika färger av färgämnen, varmt och kallt vatten och ett indexkort.

Fyll helt två av läskflaskorna med kallt vatten och de andra två flaskorna med varmt vatten. Använd matfärgen för att färga det kalla vattnet en färg och det varma vattnet den andra färgen. Lägg ditt indexkort över toppen av en av flaskorna med varmt vatten. Håll indexkortet på plats, vänd flaskan och lägg den ovanpå en av flaskorna med kallt vatten. Skjut indexkortet mellan flaskorna. Du kommer att se att det kalla vattnet, som är tyngre, förblir i bottenflaskan och det varma vattnet förblir i den övre flaskan. Men om du utför experimentet placerar du flaskan kallt vatten ovanpå och flaskan varmt vatten på botten, det varma vattnet skulle stiga till toppen och det kalla vattnet skulle flytta till botten flaska.

En enkel illustration av konvektion är en kruka eller vattenkokare med kokande vatten. När du kokar vatten för att göra drycker eller lagar mat, även om du börjar med kallt vatten när vattnet värms upp av en extern värmekälla, börjar det expandera. När det varmare vattnet stiger, rör sig kallare vatten i andra delar av potten eller vattenkokaren för att ersätta det varmare vattnet. När denna process fortsätter blir vattnet varmt och konvektionsströmmarna får vätskan att röra sig på ett cirkulärt sätt. Så småningom blir handlingen väldigt stark och vattnet börjar koka.