La convection est le cycle du transfert de chaleur. C'est un sujet fascinant à aborder lorsqu'on tente des expériences scientifiques avec des enfants, parce que c'est quelque chose qui se produit dans les liquides et dans l'air au quotidien. La convection est aussi quelque chose qui peut être testé et compris sans utiliser d'équipement et d'outils de laboratoire coûteux.

Serpent à convection

Pour réaliser l'expérience de serpent à convection, vous aurez besoin d'une feuille de papier et de ciseaux. À l'aide des ciseaux, découpez le morceau de papier en une spirale de 6 cm de long. Fixez une extrémité d'un morceau de fil de 15 cm au milieu de la spirale en utilisant du ruban adhésif transparent. Prenez une lampe de table et accrochez la spirale de papier à environ 10 cm au-dessus de la lampe de table. Vous remarquerez que la chaleur de la lampe fait virevolter la spirale. Ceci est dû à un courant de convection. L'énergie de la source lumineuse de la lampe réchauffe l'air au-dessus. Parce que l'air chaud est plus léger que l'air froid, lorsque l'air s'échauffe et que l'air chaud monte au-dessus de la lampe, l'air plus froid se déplace là où l'air le plus chaud.

Courants de convection Si vous regardez les nouvelles, vous voyez des météorologues parler de phénomènes météorologiques naturels tels que El Nino et La Nina. El Nino et La Nina sont causés par la convection, car les courants de convection se forment lorsque l'air chaud et froid se rejoignent dans l'atmosphère. Cela crée des courants d'eau chaude dans l'océan. Pour créer votre propre courant de convection, vous aurez besoin de quatre bouteilles de soda en plastique de la même taille, de deux couleurs de colorant alimentaire, d'eau chaude et froide et d'une fiche.

Courbes de convection: procédure et résultats

Remplissez complètement deux des bouteilles de soda avec de l'eau froide et les deux autres bouteilles avec de l'eau chaude. Utilisez le colorant alimentaire pour colorer l'eau froide d'une couleur et l'eau chaude l'autre couleur. Mettez votre fiche sur le dessus de l'une des bouteilles d'eau chaude. En tenant la carte en place, inversez la bouteille et placez-la sur l'une des bouteilles d'eau froide. Faites glisser la carte d'index entre les bouteilles. Vous verrez que l'eau froide, qui est plus lourde, reste dans la bouteille inférieure et l'eau chaude reste dans la bouteille supérieure. Cependant, si vous effectuez l'expérience en plaçant la bouteille d'eau froide sur le dessus et la bouteille d'eau chaude sur le fond, l'eau chaude monterait vers le haut et l'eau froide se déplacerait vers la bouteille inférieure.

L'eau bouillante

Une simple illustration de la convection est un pot ou une marmite d'eau bouillante. Lorsque vous faites bouillir de l'eau pour faire des boissons ou préparer des repas, même si vous commencez avec de l'eau fraîche, lorsque l'eau est réchauffée par une source de chauffage externe, elle commence à se dilater. Lorsque l'eau chaude monte, l'eau plus froide dans d'autres parties de la marmite ou de la marmite se déplace pour remplacer l'eau plus chaude. À mesure que ce processus se poursuit, l'eau devient chaude et les courants de convection font bouger le liquide de manière circulaire. Finalement, l'action devient très forte et l'eau commence à bouillir.