การทดลองการพาความร้อนสำหรับเด็ก

การพาความร้อนเป็นวัฏจักรการถ่ายเทความร้อน เป็นหัวข้อที่น่าสนใจในการแก้ปัญหาเมื่อพยายามทดลองทางวิทยาศาสตร์กับเด็ก ๆ เพราะเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นในของเหลวและอากาศในแต่ละวัน การพาความร้อนเป็นสิ่งที่สามารถทดสอบและทำความเข้าใจได้โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์และเครื่องมือในห้องปฏิบัติการราคาแพง

ในการทดลองงูพาความร้อน คุณจะต้องใช้กระดาษและกรรไกร ใช้กรรไกรตัดกระดาษให้เป็นเกลียวยาว 6 ซม. ติดปลายเส้นด้ายขนาด 15 ซม. ด้านหนึ่งไว้ตรงกลางเกลียวโดยใช้เทปใส นำโคมไฟตั้งโต๊ะมาแขวนเกลียวกระดาษไว้เหนือโคมไฟตั้งโต๊ะประมาณ 10 ซม. คุณจะสังเกตเห็นว่าความร้อนจากหลอดไฟทำให้เกลียวหมุน นี่เป็นเพราะกระแสพา พลังงานจากแหล่งกำเนิดแสงของหลอดไฟทำให้อากาศด้านบนอุ่นขึ้น เนื่องจากลมร้อนเบากว่าลมเย็น เมื่ออากาศร้อนขึ้นและลมร้อนลอยขึ้นเหนือหลอดไฟ อากาศที่เย็นกว่าจะเคลื่อนตัวไปยังที่ซึ่งอากาศอุ่นกว่าเคยอยู่

หากคุณดูข่าว คุณเห็นนักพยากรณ์อากาศพูดถึงปรากฏการณ์สภาพอากาศตามธรรมชาติ เช่น เอลนีโญและลานีนา El Nino และ La Nina เกิดจากการพาความร้อนเนื่องจากกระแสการพาความร้อนเกิดขึ้นเมื่ออากาศอุ่นและเย็นมารวมกันในบรรยากาศ ทำให้เกิดกระแสน้ำอุ่นในมหาสมุทร ในการสร้างกระแสพาของคุณเอง คุณจะต้องใช้ขวดโซดาพลาสติกสี่ขวดที่มีขนาดเท่ากัน สีผสมอาหารสองสี น้ำอุ่นและน้ำเย็น และบัตรดัชนี

เติมน้ำเย็นลงในขวดโซดาสองขวด และอีกสองขวดเติมน้ำอุ่น ใช้สีผสมอาหารเพื่อระบายสีน้ำเย็นหนึ่งสีและน้ำอุ่นอีกสีหนึ่ง วางบัตรดัชนีของคุณไว้เหนือขวดน้ำอุ่นขวดใดขวดหนึ่ง ถือบัตรดัชนีให้เข้าที่ คว่ำขวดแล้ววางบนขวดน้ำเย็นขวดใดขวดหนึ่ง เลื่อนบัตรดัชนีจากระหว่างขวด คุณจะเห็นว่าน้ำเย็นซึ่งหนักกว่าจะอยู่ที่ขวดด้านล่างและน้ำอุ่นจะอยู่ที่ขวดบน อย่างไรก็ตาม หากคุณทำการทดลองโดยวางขวดน้ำเย็นไว้ด้านบนและขวดน้ำอุ่น น้ำที่อยู่ด้านล่างน้ำอุ่นจะขึ้นด้านบนและน้ำเย็นจะเคลื่อนไปที่ด้านล่าง ขวด.

ภาพประกอบง่ายๆ ของการพาความร้อนคือหม้อหรือกาต้มน้ำที่มีน้ำเดือด เมื่อคุณต้มน้ำเพื่อทำเครื่องดื่มหรือทำอาหาร แม้ว่าคุณจะเริ่มด้วยน้ำเย็น เนื่องจากน้ำอุ่นจากแหล่งความร้อนภายนอก น้ำก็เริ่มขยายตัว เมื่อน้ำร้อนขึ้น น้ำเย็นในส่วนอื่นๆ ของหม้อหรือกาต้มน้ำจะเคลื่อนเข้ามาแทนที่น้ำอุ่น ขณะที่กระบวนการนี้ดำเนินต่อไป น้ำร้อนและกระแสหมุนเวียนทำให้ของเหลวเคลื่อนที่เป็นวงกลม ในที่สุด การกระทำจะรุนแรงมากและน้ำเริ่มเดือด