Wie bewegen sich Flüssigkeiten und Gase bei Erwärmung?
Führe den folgenden Versuche durch und erstelle ein großes Protokoll. Lese außerdem die beiliegende Information und erkläre damit den Versuch.
| Fülle ein quadratisch gebogenesRohr mit Wasser und streue zum Schluss etwas Farbstoff in die Öffnung. Er solldabei möglichst liegen bleiben. Erwärme nun mit Hilfe eines Gasbrenners das Rohr an verschiedenen Stellen, z.B.an den vier Ecken, in der Mitte der verschiedenen Seiten etc. . ACHTUNG!!Umwickle sicherheitshalbe die Stellen mit etwas Draht. Dies verhindert einPlatzen des Glases bei zu starker Erwärmung. Beobachte nun, wie sich der Farbstoff verteilt. Wenn sich der Farbstoff imgenzen Rohr verteilt haben sollte, musst Du das Wasser austauschen. |
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| Information: Die Konvektion (Wärmeströmung) tritt immer dann auf, wenn eine Flüssigkeit oder ein Gas an verschiedenen Stellen unterschiedlich warm ist. In den wärmeren Teilen bewegen sich die Teilchen schneller (→Brownsche Molekularbewegung), d.h. diese Teile drücken dadurch stärker nach außen oder sie haben sich ausgedehnt, sind also nicht mehr so dicht wie vorher. In beiden Fällen führt dies dazu, dass die wärmeren Teile nach oben steigen, während die kälteren nach unten sinken. |
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Für Experten und Neugierige:
- Untersuche den "Kamineffekt". Greife dazu ein Stück Grillanzünder mit einer
Zange und zünde ihn an. Beobachte nun, wie er brennt. Halte den Grillanzünder
dann in eine längere Glasröhre und vergleiche das Brennverhalten.
- Informiere Dich im Internet über die Entstehung von Wirbelstürmen. Welche
Rolle spielt dabei die Konvektion?