Загальна інформація
Застосування
Якщо воду в посудині або в закритій трубці нагрівати знизу в одному місці, то виникає потік, бо тепла вода піднімається вгору, а холодна вода натікає знизу.
Дослід виконують із циркуляційною трубкою. Потік роблять видимим за допомогою харчового барвника.
Схема досліду
Інша інформація (1/3)
Попередні знання
Учні та студенти вже мають бути обізнані з принципом потоку.
Принцип
Нагріта вода піднімається вгору через свою меншу густину. Через це знизу має натікати холодна вода, яка знову нагрівається. Виникає циркуляційний потік.
Інша інформація (2/3)
Навчальна мета
Учні та студенти спостерігають, як через різницю температур у воді виникає циркуляційний потік.
Завдання
Учні та студенти спостерігають, як у циркуляційній трубці під впливом тепла виникає циркуляційний потік.
Інша інформація (3/3)
Зауваження щодо складання та виконання
У цьому досліді треба дібрати такі умови, за яких рух краплі барвника видно найкраще: наскільки гарячою має бути нагрівальна плита? Скільки часу слід зачекати, перш ніж вливати розчин барвника? Приготованого розчину барвника вистачає приблизно на 10 дослідів.
Спостереження
Розчин барвника частково падає у вертикальну трубку під наливним патрубком, а частково відразу переходить у горизонтальне коліно. Та частина, що з вертикальної трубки, знову піднімається вгору, уся забарвлена ділянка рухається верхнім горизонтальним коліном до холодного вертикального коліна й опускається там смугами вниз. Забарвлені смуги рухаються внизу до теплого коліна й піднімаються там знову вгору.
Правила безпеки
Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
Теорія
Гольфстрім, який приносить нам у Центральній Європі помірний клімат, є частиною великого циркуляційного потоку в Північній Атлантиці. Тепла вода з Мексиканської затоки тече на північний схід до західного узбережжя Європи.
Вода при цьому охолоджується, біля берегів Ґренландії вона опускається в глибші води, щоб потім у західній частині Атлантики повернутися назад до Мексиканської затоки.
Той самий принцип - принцип циркуляційного потоку - застосовано і в цьому досліді.
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість | 1 | Нагрівальна плита, d = 185 мм, 230 В, для дослідів з теплоти | 04025-93 | 1 | 2 | Циркуляційна трубка, мала | 04510-01 | 1 | 3 | Лабораторний стакан, боросилікатне скло, висока форма, 600 мл | 46029-00 | 1 | 4 | Мірний кухоль із ручкою, пластик (PP), 1000 мл | 36640-00 | 1 | 5 | Підставка для штатива Бунзена, 210x130 мм, h=750 мм | 37694-00 | 1 | 6 | Прямокутний затискач | 37697-00 | 1 | 7 | Універсальний затискач | 37715-01 | 1 | 8 | Патентований синій V, 25 мл | 48376-05 | 1 | 9 | Мікрошпатель-ложка, сталь, l = 150 | 33393-00 | 1 |
|---|
Складання та виконання
Складання та виконання
У лабораторному стакані на 600 мл готують сильно концентрований розчин барвника: розчиняють кінчик шпателя патентованого синього приблизно в 50 мл води.
Циркуляційну трубку закріплюють за допомогою універсального затискача і прямокутного затискача на штативі Бунзена. Циркуляційну трубку наповнюють водою до верхнього горизонтального коліна.
Потім її насувають над нагрівальну плиту так, щоб одне коліно було приблизно на 5 см вище за плиту.
Нагрівальну плиту вмикають на 3-й щабель і знову вимикають, щойно вона стане гарячою. Тепер повільно вливають приблизно 5 мл розчину барвника в циркуляційну трубку і спостерігають, як барвник розподіляється.
Схема досліду
Опрацювання результатів
Завдання 1
Питання
Завдання 2
Питання
Завдання 3
Питання