Warme und kalte Flüssigkeiten - Konvektion
Wie vermischen sich warme und kalte Flüssigkeiten? Mit farbigem Wasser werden die Bewegungen sichtbar.
Thema
Barrierefreiheit
Werkzeuge und Materialien
- Vier gleiche Glasflaschen mit weiter Öffnung
- Zwei Karteikarten
- Zwei unterschiedliche Lebensmittelfarben
- Warmes und kaltes Wasser
- Zwei Teller
- Schere
Vorbereitung
Fülle zwei Flaschen vollständig mit warmem Wasser (vollständig heisst, bis sich die Oberfläche nach oben wölbt!)
Fülle zwei weitere Flaschen vollständig mit kaltem Wasser.
- Gib Lebensmittelfarbe in die Flaschen: Eine ins warme und eine andere Farbe ins kalte Wasser
- Stelle eine Flasche mit kaltem Wasser auf den einen Teller und eine Flasche mit warmem Wasser auf den anderen Teller.
- Schneide eine Karteikarte so zurecht, dass sie nur noch etwas größer als die Flaschenöffnung ist.
- Lege die Karteikarte auf die Öffnung der zweiten Flasche mit warmem Wasser und tippe leicht darauf, damit sie den gesamten Rand der Flaschenöffnung berührt.
- Drehe die Flasche mit der Karteikarte vorsichtig und langsam auf den Kopf, ohne die Karteikarte zu verschieben, und stelle sie direkt auf die Flasche mit kaltem Wasser. Richte die beiden Flaschenöffnungen genau aufeinander aus, ohne die Karteikarte zu verschieben.
Wiederhole diese Schritte mit der zweiten Flasche mit kaltem Wasser: Lege eine Karteikarte darauf, drehe die Flasche langsam um und stelle sie direkt auf die Flasche mit warmem Wasser.
Am Ende sollten zwei Versuchsanordnungen entstehen: eine Flasche mit warmem Wasser auf einer Flasche mit kaltem Wasser und eine Flasche mit kaltem Wasser auf einer Flasche mit warmem Wasser, jeweils mit einer Karteikarte dazwischen.
Was tun und beobachten?
Versuche, den nächsten Schritt mit beiden Flaschen gleichzeitig auszuführen: Ziehe die Karten vorsichtig zwischen den beiden Flaschen heraus, ohne Wasser zu verschütten. Um das gleichzeitig zu schaffen, ist es am besten, zu zweit zu arbeiten.
Beobachte, was mit den Flüssigkeiten in den beiden Flaschen passiert.
Was passiert da?
In dem einen Flaschenpaar passiert nicht viel, in dem anderen vermischen sich die Flüssigkeiten.
Das liegt daran, dass warmes Wasser leichter ist als kaltes Wasser. Das warme Wasser bewegt sich also nach oben, das kalte Wasser nach unten. Diese Bewegung von Flüssigkeiten nennt man Konvektion.
In dem Flaschenpaar, wo das warme Wasser unten und das kalte oben ist, steigt das warme Wasser auf und das kalte sinkt hinunter, sodass sich beide Flüssigkeiten mischen.
In dem Flaschenpaar, in dem das warme Wasser über dem kalten Wasser ist, findet dagegen keine Konvektion statt.
