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対流は熱を伝達するサイクルです。子供との科学実験を試みる際に取り組むのは魅力的なトピックです。なぜなら、それは液体と空気中で日常的に発生するものだからです。対流も、高価な実験装置やツールを使用せずにテストおよび理解できるものです。
対流蛇
対流蛇実験を行うには、紙とハサミが必要です。はさみを使用して、紙片を長さ6 cmのスパイラル形状に切り取ります。透明テープを使用して、15 cmの糸の一端をスパイラルの中央に取り付けます。テーブルランプを取り、テーブルランプの約10 cm上にペーパースパイラルを掛けます。ランプからの熱によりスパイラルが回転することがわかります。これは、対流によるものです。ランプの光源からのエネルギーは、その上の空気を温めます。熱い空気は冷たい空気よりも軽いので、空気が温まり、熱い空気がランプの上に上がると、冷たい空気は暖かい空気が以前あった場所に移動します。
対流実験：材料
ニュースを見ると、天気予報士がエルニーニョやラニーニャなどの自然気象現象について話しています。エルニーニョとラニーニャは、大気中に暖かい空気と冷たい空気が集まると対流が形成されるため、対流によって引き起こされます。これにより、海に暖かい水流が作成されます。独自の対流を作成するには、同じサイズの4本のプラスチックソーダボトル、2色の食品着色料、温水と冷水、およびインデックスカードが必要です。
対流実験：手順と結果
2本のソーダボトルに冷水を入れ、残りの2本に温水を入れます。食品着色料を使用して、冷たい水を1色、暖かい水を別の色に着色します。温水のボトルの1つの上部にインデックスカードを置きます。インデックスカードを所定の位置に保持し、ボトルを逆さまにして、冷たい水のボトルの1つの上に置きます。ボトルの間からインデックスカードをスライドさせます。重い冷たい水は下のボトルに、暖かい水は上のボトルにとどまっていることがわかります。ただし、冷水のボトルを上部に、温水のボトルを下部に配置して実験を実行すると、温水が上部に上昇し、冷水が下部のボトルに移動します。
沸騰したお湯
対流の簡単な例は、沸騰したお湯のやかんです。水を沸騰させて飲料を作ったり食事を作ったりすると、冷たい水から始めますが、水は外部の加熱源によって温められるため、膨張し始めます。熱い水が上がると、ポットまたはケトルの他の部分の冷たい水が入って、暖かい水と置き換わります。このプロセスが続くと、水が熱くなり、対流により液体が円形に動きます。最終的に、アクションは非常に強くなり、水が沸騰し始めます。