Konvekcija

Situācijas apraksts

“Vai tu zināji, ka smogs virs pilsētas rodas, ja tajā nenotiek konvekcija?” Jānis jautā Elīzei.

“Nē, nezināju,” atbild Elīze. “Kāpēc tā notiek? Parasti taču gaiss pie zemes ir siltāks nekā augšpusē un ceļas augšup.”

Jānis atvēra internetu un ierakstīja „Google” smogs Rīgā. “Skaties, arī Rīgā tas ir skaidri redzams. Vislabāk to var novērot aukstā laikā, kad pie zemes gaiss ir aukstāks nekā virs pilsētas, tad gaiss noslāņojas un tā kārtas nesajaucas. Tādā gadījumā visas izplūdes gāzes uzkrājas apakšējā slānī.”

Elīze sašutusi jautā Jānim: “Vai gāzes tur uzkrājas bezgalīgi?”

“Nē,” atbild Jānis. “Kad pie zemes kļūst siltāks, tad atjaunojas konvekcija. Interesanti, kādai ir jābūt mazākajai temperatūras starpībai, lai notiktu konvekcija?” 

Pētāmā problēma

Kā temperatūras starpība ietekmē konvekcijas ātrumu?

Darba piederumi

4 vienādas bezkrāsainas stikla pudeles, tējkanna, termometrs, hronometrs, cimds, plastikāta karte, paplāte, lupata, 1 vai 2 krāsvielas, piemēram, sarkanā tēja.

Darba gaita

1. Uz vienas pudeles vajadzēs novietot otru kājām gaisā tā, lai pudeļu kakliņi atrastos viens virs otra un ūdens varētu brīvi pārvietoties no pudeles uz pudeli. Pirms eksperimenta veikšanas iesakām patrenēties novietot vienu pudeli virs otras. Pudeles piepildi ar aukstu ūdeni. Uz tās pudeles, kuru novietosi augšpusē, uzliec plastikāta karti, lai novērstu ūdens iztecēšanu. Kad augšējā pudele ir novietota tieši virs apakšējās, tad karti izņem. Izmantojot karstu ūdeni, vēlams lietot cimdu vai citu siltumu izolējošu materiālu.

2. Pirms eksperimenta 2 pudeles piepildi ar aukstu ūdeni un otras 2 pudeles piepildi ar karstu ūdeni un kakliņus atstāj vaļā. Ar krāsvielu iekrāso karsto ūdeni vai arī gan karsto, gan auksto. Nomēri karstā un aukstā ūdens temperatūru.

3. Pudeles sadali divos pāros, kur katrā ir viena pudele ar karstu ūdeni un viena ar aukstu. Vienā pārī aukstā ūdens pudeli noliec apakšā un virsū uzliec otrādi apgrieztu pudeli ar karsto ūdeni. Otrā pārī izdari otrādāk – pudeli ar karsto ūdeni novieto apakšā un pudeli ar auksto ūdeni pa virsu.  Nomēri laiku, līdz ūdens, kur notiek konvekcija, pārstāj sajaukties.

 

Pudeļu "savienošanas" shēma

4. Eksperimentu atkārto vairākas reizes, samazinot karstā ūdens temperatūru. Katrā nākamajā

mēģinājumā izmanto par 10–15 grādiem vēsāku “karsto” ūdeni.

Domā un dari pats!

Kā ūdens sajaukšanās ātrumu ietekmē temperatūras starpība starp karsto un auksto ūdeni? Atkārto eksperimentu, izmērot šķidrumu temperatūras un sajaukšanās ilgumu!

Nofilmē vai nofotogrāfē savu darba procesu, iegūtos rezultātus un secinājumus! Izveido Word dokumentu, kurā ievieto labākos attēlus ar skaidrojumiem, apraksti darbā iegūtos rezultātus un secinājumus.

vai

Izveidoto rakstu nosauc konvekcijaspudeles_vards.uzvards un nosūti uz info@fizmix.lv un iegūsti 50 punktus!

Skaties video: