Page 35 - 881414_FIZYKA_podrecznik_kl_8_PROMOCJA

Doświadczenie 5.

Obserwujemy zjawisko konwekcji w cieczach
Niezbędne przedmioty: zlewka, woda, kryształki (lub tabletka) nadmanganianu potasu KMnO 4 , źródło ciepła, np. płyta
elektryczna, palnik spirytusowy lub świeczka
Zamiast zlewki możesz użyć żaroodpornego kubka (lub innego żaroodpornego, przezroczystego
naczynia), a nadmanganian potasu zastąpić innym barwnikiem (atramentem, syropem owocowym).

Wykonanie:
Uwaga! Wysoka temperatura.
• Zlewkę napełnij wodą (powyżej połowy
jej wysokości) i wrzuć do niej kryształek
nadmanganianu potasu.
• Zlewkę postaw na płycie kuchenki elektrycznej
(lub nad innym źródłem ciepła), ogrzewaj
zawartą w niej wodę i obserwuj miejsce
położenia kryształka nadmanganianu potasu.

Obserwacje: Obserwujemy unoszenie się ku górze zabarwionych mas wody.
Wniosek: Ogrzewana woda z nadmanganianem potasu rozszerza się – jej gęstość się zmniejsza – i unosi do góry.
Na jej miejsce napływa chłodniejsza woda z boków, która znów zostaje ogrzana i się unosi. Chłodniejsza
woda o większej gęstości opada bokami w dół, a ogrzana, środkiem unosi się do góry. Przemieszczanie się
zabarwionych mas wody trwa do chwili, aż woda ogrzeje się równomiernie. W zjawisku tym energia jest
przenoszona z jednego miejsca w drugie wraz z substancją, tzn. wodą.

Wykorzystanie zjawiska konwekcji
Gdybyśmy spróbowali ogrzać wodę w probówce, umieszczonej w płomieniu,
to zauważylibyśmy, że górna warstwa wody wrze, a na dnie probówki może
leżeć kawałek lodu (il. 1.8). Dlatego ciecze i gazy ogrzewamy od dołu (il. 1.9).
Zjawisko konwekcji ma miejsce również przy schładzaniu napojów. Po wrzu-
ceniu kostek lodu, które pływają po powierzchni napoju, schłodzony od nich
napój opada, a na jego miejsce dostaje się cieplejsza ciecz (il. 1.10).

1.8 Aby ogrzać cały płyn, probówkę 1.9 Ogrzewanie substancji od spodu 1.10 Cieplejsze warstwy płynu wędrują
powinno ogrzewać się od spodu równomiernie rozprowadza ciepło ku górze, chłodniejsze opadają na dno
w płynie naczynia

33