Sisältö
- Konvektion käärme
- Konvektiovirtakoe: Materiaalit
- Konvektiovirtakoe: Menettely ja tulokset
- Kiehuvaa vettä
Konvektio on lämmönsiirtosykli. Se on kiehtova aihe, jota on käsiteltävä yritettäessä tieteellisiä kokeita lasten kanssa, koska se tapahtuu päivittäin nesteessä ja ilmassa. Konvektio on myös asia, joka voidaan testata ja ymmärtää käyttämättä kalliita laboratoriolaitteita ja työkaluja.
Konvektion käärme
Konvektiokäärmekokeen suorittamiseksi tarvitset paperin ja sakset. Leikkaa paperi paperilla saksilla 6 cm: n spiraalin muotoon. Kiinnitä 15 cm: n langan toinen pää spiraalin keskelle kirkkaalla teipillä. Ota pöytävalaisin ja ripusta paperikierre noin 10 cm pöytävalaisimen yläpuolelle. Huomaat, että lampun lämpö aiheuttaa kierteen pyörimistä. Tämä johtuu konvektiovirrasta. Lamppujen valonlähteestä tuleva energia lämmittää sen yläpuolella olevaa ilmaa. Koska kuuma ilma on kevyempää kuin viileä ilma, kun ilma kuumenee ja kuuma ilma nousee lampun yläpuolelle, kylmempi ilma siirtyy sinne, missä lämpimämpi ilma oli aiemmin.
Konvektiovirtakoe: Materiaalit
Jos katsot uutisia, näet sääennustajien puhuvan luonnollisista sääilmiöistä, kuten El Ninosta ja La Ninasta. El Nino ja La Nina johtuvat konvektiosta, koska konvektiovirtaukset muodostuvat, kun lämmin ja kylmä ilma tulevat yhteen ilmakehässä. Tämä luo lämpimän veden virtauksia meressä. Oman konvektiovirran luomiseksi tarvitset neljä samankokoista muovipulloa, kaksi eri väriä ruokaväriä, lämmintä ja kylmää vettä sekä hakemistokorttia.
Konvektiovirtakoe: Menettely ja tulokset
Täytä kaksi soodapulloa kokonaan kylmällä vedellä ja kaksi muuta pulloa lämpimällä vedellä. Väritä ruokavärillä kylmä vesi yhdeksi ja lämmin vesi toiseksi. Laita hakemistokortti yhden lämpimän veden pullon päälle. Pidä hakemistokorttia paikoillaan, käännä pullo käänteiseen suuntaan ja laita se kylmän veden pullon päälle. Liu'uta hakemistokortti pullojen väliin. Näet, että raskaampi kylmä vesi pysyy pohjapullossa ja lämmin vesi pysyy yläpullossa. Jos kuitenkin suoritat kokeen asettamalla kylmän veden pullon päälle ja lämpimän veden pullon pohjalle, lämmin vesi nousee yläosaan ja kylmä vesi siirtyisi pohjapulloon.
Kiehuvaa vettä
Yksinkertainen esimerkki konvektiosta on potti tai vedenkeitin kiehuvaa vettä. Kun keität vettä juomien valmistamiseksi tai ruoanlaittoon, vaikka aloitatkin viileällä vedellä, ulkoisen lämmityslähteen lämmittäessä vesi alkaa kasvaa. Kuumemman veden noustessa kylmempi vesi muihin kattilan tai vedenkeittimen osiin siirtyy lämpimän veden tilalle. Tämän prosessin jatkuessa vesi kuumenee ja konvektiovirtaukset saavat nesteen liikkumaan pyöreällä tavalla. Lopulta toiminnasta tulee hyvin voimakas ja vesi alkaa kiehua.