Конвекция в жидкости

Мы продемонстрируем вам конвекцию в жидкости с помощью очень простого устройства. В U-образную трубку налита вода. В верхней части оба колена трубки соединены горизонтальной перемычкой, также заполненной водой.

Опустим в левое колено чашечку, на дне которой лежит марганцовокислый калий. Вы видите, как за счет марганцовокислого калия сразу окрашивается вода в верхней части левого колена.

Зажжем спиртовку и начнем нагревать снизу левое колено. Обратите внимание на то, что здесь потоки окрашенной воды сразу пошли вверх за счет того, что несколько кристалликов провалилось вниз, а сейчас вода нагревается и поднимается вверх. Более теплая вода, расширяясь, поднимается вверх, а перемычка тем временем заполняется окрашенной водой.

Смотрите, окрашенная вода уже пошла по правой части трубки, по правому колену вниз. Вы наблюдаете конвекцию воды в трубке. Конвекция происходит по часовой стрелке. В левом колене менее плотная теплая вода поднимается вверх (посмотрите, левое колено постепенно очищается от окрашенной части), а в правом колене более холодная вода опускается вниз.

Такой процесс возникает в некоторых домах с автономным водяным отоплением, где котел находится в подвальном помещении. Когда вода нагревается в котле, она по центральной трубе поднимается вверх на чердак, попадает в расширительный бак и там по трубам опускается вниз, проходит через батареи, отдает часть тепла, и холодная вода стекает вниз и вновь поступает в котел. Таким образом, до тех пор, пока котел греется, за счет конвекции идет циркуляция горячей воды в системе водяного отопления.

Вот и здесь вы наблюдаете конвекцию. Смотрите, окрашенная вода заполнила правое колено, нижнюю часть трубки, и сейчас окрашенная часть поднимается вверх в левом колене трубки.