Конвекционные узоры

Теплота от нагретых предметов может передаваться не только с помощью инфракрасного излучения, но и через «горячие» частицы вещества — атомы и молекулы. Если в твёрдом теле теплота равномерно распространяется во все стороны от места нагрева, то в газах или жидкостях все иначе. Если воздух нагревается, например от горячего утюга, то, он поднимается вверх. Это явление называется конвекцией и наблюдается только в газах и жидкостях. Одна из причин конвекции — высокая подвижность молекул в таких телах. Нагреваясь, они поднимаются вверх, а охлаждаясь — движутся вниз. Проделав опыт, ты сможешь увидеть тепловые конвекционные движения.

 

Конвекционные узоры

 

Опыт
Положи по центру крышки несколько кристаллов перманганата калия и капни на них каплю воды. Подожди, пока марганцовка растворится и капля окрасится в тёмно-фиолетовый цвет. Зажги свечу, осторожно капни расплавленный парафин на раствор марганцовки и задуй свечу. Края стеариновой лепешки, закрывающей каплю раствора марганцовки, плотно прилепи к крышке. Наклони крышку и убедись, что капля из-под парафина нигде не вытекает и хорошо держится.
Наполни стакан водой, накрой крышкой (парафиновой лепёшкой внутрь). Придерживая крышку рукой, переверни стакан. Расположи картонные коробки на расстоянии 6-7 сантиметров друг от друга, установи на них перевёрнутый стакан. Поднеси зажжённую свечу к той части крышки, где находится парафиновая лепёшка.

 

Что потребуется:
• стеклянный стакан;
• ровная металлическая крышка от банки;
• две картонные коробки;
• перманганат калия (марганцовка);
• свеча;
• спички;
• вода.

 

Сложность:
Опыт необходимо выполнять при помощи взрослых.

 

Результат
Через несколько секунд лепёшка нагреется и оторвётся от крышки — тёплая окрашенная вода устремится вверх. Дойдя до верха и охладившись, она направится вниз. Ты увидишь красивые фиолетовые узоры, которые создаются циркуляцией окрашенных потоков воды.

 

Объяснение
Конвекционное движение происходит потому, что нагретые объёмы жидкости (газа) расширяются, становятся менее плотными и более лёгкими, в результате чего поднимаются вверх. Более холодные плотные и тяжёлые слои опускаются на их место. Конвекция наблюдается только в гравитационном поле, например в поле притяжения Земли. Это происходит потому, что силы земного притяжения и тяжести придают горячим и холодным объёмам жидкости (газа) определённый вес, позволяющий совершать движения. В случае невесомости, например на орбите земных спутников, конвекция происходить не будет.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *