Situācijas apraksts

Sadzīvē konvekciju izmanto, lai apsildītu telpas aukstā laikā. Radiatoruuzsildītais gaiss pie istabas grīdas daļas paceļas augšā, nodrošinot siltuma izplūšanu pa visu telpu. Arī visiem ūdens sildītājiem sildelements vienmēr atrodas apakšā, jo tad siltais ūdens vienmēr ceļas augšup un tādējādi ūdeni ir iespējams ātrāk un vienmērīgāk sasildīt līdz viršanai. Arī vējš dabā rodas gaisa masu konvekcijas dēļ.

Pētāmā problēma

Kā vizualizēt konvekcijas plūsmu šķidrumā?

Darba piederumi

6 vienāda izmēra vienreiz lietojamās glāzītes, no kurām vienai ir jābūt termoizturīgai, četrstūrains caurspīdīgs ūdens trauks, gluda pamatne, zila un sarkana vai divas citas krāsvielas, tējkanna, ledusskapis.

Darba gaita

1. Vienā glāzītē ielej ūdeni un sasaldē to. Lai ledus temperatūra būtu zemāka, ūdenim var pievienot nedaudz sāls.

2. Izvēlētajā traukā līdz ~ 2/3 ielej vēsu ūdeni. Trauku atbalsta uz 4 glāzītēm. Ja glāzītes ir neizturīgas, tad atbalstam var ņemt dubultas glāzītes.

3. Karstu ūdeni no tējkannas ielej termoizturīgā glāzītē un novieto to zem vienas no malām atbalstītajam traukam ar ūdeni. Glāzītei ar karsto ūdeni vajadzētu pieskarties trauka dibenam, lai siltuma pārnese notiktu efektīvāk.

4. Pretējā trauka malā līdz pusei iegremdē un turi glāzīti ar ledu.

5. Ūdeni virs karstā ūdens glāzītes iekrāso sarkanā krāsā, bet ūdeni pie ledus iekrāso zilā krāsā.

6. Vēro, kā pārvietojas iekrāsotais ūdens.

Domā un dari pats!

Pamēģini pamainīt sākotnējā ūdens temperatūru un pārbaudi, kā mainās konvekcijas plūsmas ātrums, ja palielinās temperatūras starpība starp ūdeni traukā un ledu vai ūdeni traukā un karsto ūdeni glāzītē.

Skaties video