Sadržaj
- Konvekcijska zmija
- Eksperiment konvekcijske struje: Materijali
- Eksperiment struje konvekcije: postupak i rezultati
- Vrela voda
Konvekcija je ciklus prijenosa topline. Fascinantna je tema koju treba riješiti prilikom pokušaja znanstvenih eksperimenata s djecom, jer se to svakodnevno događa u tekućini i zraku. Konvekcija je također nešto što se može testirati i razumjeti bez korištenja skupe laboratorijske opreme i alata.
Konvekcijska zmija
Da biste izveli eksperiment konvekcijske zmije, trebat će vam komad papira i škare. Škarama izrežite komad papira u spiralni oblik dugačak 6 cm. Pomoću jasne trake pričvrstite jedan kraj komada pređe od 15 cm na sredinu spirale. Uzmite stolnu svjetiljku i okačite papirnu spiralu oko 10 cm iznad stolne svjetiljke. Primijetit ćete da toplina svjetiljke uzrokuje da se spirala zavrti. To je zbog konvekcijske struje. Energija iz izvora svjetlosti svjetiljki zagrijava zrak iznad nje. Budući da je vrući zrak lakši od hladnog zraka, kako se zrak zagrijava, a vrući zrak diže iznad svjetiljke, hladniji zrak se kreće tamo gdje je prethodno bio topliji zrak.
Eksperiment konvekcijske struje: Materijali
Ako gledate vijesti, vidite vremenske prognoze kako govore o prirodnim vremenskim pojavama kao što su El Nino i La Nina. El Nino i La Nina uzrokovane su konvekcijom, jer konvekcijske struje nastaju kada se topli i hladni zrak spoje u atmosferu. To stvara tople vodene tokove u oceanu. Za stvaranje vlastite konvekcijske struje trebat će vam četiri plastične boce sode s istom veličinom, dvije različite boje bojanja hrane, topla i hladna voda i indeksna kartica.
Eksperiment struje konvekcije: postupak i rezultati
Dvije boce soda potpuno napunite hladnom vodom, a ostale dvije boce toplom vodom. Upotrijebite bojanje hrane za obojenje hladne vode u jednu boju, a tople vode u drugu. Stavite svoju indeksnu karticu na vrh jedne od boca tople vode. Držite indeksnu karticu na mjestu, preokrenite bocu i stavite je na vrh jedne od boca hladne vode. Gurnite indeksnu karticu između boca. Vidjet ćete da hladna voda, koja je teža, ostaje u donjoj boci, a topla voda u gornjoj boci. Međutim, ako izvršite eksperiment, stavljajući bocu hladne vode na vrh, a bocu s toplom vodom na dno, topla voda će se podići na vrh, a hladna voda premjestiti na donju bocu.
Vrela voda
Jednostavna ilustracija konvekcije je lonac ili čajnik kipuće vode. Kad prokuhate vodu kako biste napravili napitke ili kuhali obroke, iako započinjete hladnom vodom, jer vodu zagrijava vanjski izvor grijanja, počinje se širiti. Kako se toplija voda povećava, hladnija voda u ostalim dijelovima lonca ili kotlića ulazi u zamjenu za topliju vodu. Kako se taj proces nastavlja, voda zagrijava i konvekcijske struje uzrokuju da se tekućina kružno kreće. Na kraju radnja postaje vrlo jaka i voda počinje ključati.