Ad un certo punto della tua istruzione elementare probabilmente hai sentito la regola fondamentale che l'aria calda aumenta. Questo è facile da ricordare, ma la ragione per cui potrebbe non esserlo. L'aria calda aumenta a causa dell'espansione termica, i cui principi possono essere testati attraverso una serie di semplici esperimenti. Gli esperimenti di espansione termica sono adatti ai bambini, sebbene gli esperimenti che utilizzano il fuoco o altre fonti di calore dovrebbero essere condotti solo sotto la supervisione di un genitore, insegnante o altro adulto di fiducia.

Ballando le molecole

La temperatura è creato attraverso il "ballo" di atomi e molecole. Quando sono esposti all'energia fornita dal calore, diventano agitati e si spostano, occupando più spazio di quanta se fossero fermi. Questo può essere testato applicando calore sotto una mongolfiera o un paracadute in miniatura. Quando le molecole d'aria si espandono e ballano in questo modo, l'aria diventa più leggera e si alza. Ecco come possiamo dire che le molecole si agitano quando vengono riscaldate.

Ring and Ball

L'aria non è l'unica cosa che si espande quando viene riscaldata. Anche i metalli subiscono una dilatazione termica. Per questo esperimento, dovrai acquistare un apparato a palla e ad anello. Il kit include due impugnature tipo cacciavite. Alla fine di uno è una palla di metallo. Alla fine dell'altro c'è un anello attraverso il quale la palla si adatta appena a malapena. Questo apparecchio è disponibile nei negozi di scienze e online. Inserisci la palla attraverso l'anello. Spostalo avanti e indietro per mostrare che la palla si muove facilmente dentro e fuori dal buco. Inserisci la palla ancora una volta e scaldala con una candela o un accendino. Una volta riscaldato, prova a rimuoverlo dall'anello. Scoprirai che la palla si è espansa e non sarà in grado di attraversare l'anello finché non si sarà raffreddata.

Espansione del palloncino

Prendi un pallone e allunga l'apertura sopra la parte superiore di un vuoto bottiglia di ketchup. Metti la bottiglia in un contenitore di acqua calda. Posizionare una roccia sul fondo della bottiglia aiuterà a soppesarlo. Attendere circa un minuto affinché la bottiglia si scaldi. Noterai che mentre l'aria all'interno della bottiglia si riscalda, il pallone inizia ad espandersi. Questo perché l'aria all'interno della bottiglia si è espansa.

Palloncino e candela

Questo esperimento è un grande seguito dell'esperimento di espansione del palloncino di base. Fai esplodere un palloncino e legare la fine. Mettilo sopra una candela accesa e aspetta che esploda. L'aria all'interno si espande rapidamente e fa scoppiare il palloncino. Ora, fai esplodere un altro palloncino e riempilo parzialmente con l'acqua prima di legare la fine. Metti il ​​pallone sopra la candela. Non scoppierà perché l'acqua all'interno del pallone assorbe il calore. Poiché l'acqua assorbe il calore, l'aria non si espande, mantenendo così intatto il palloncino.