2016年12月6日 星期二

對流方向的觀察


這玩意兒真的有趣
雖然不是新創意了
但自己親自去操作,感覺還是很不一樣的
將力升老師原本的設計修改了一下
煙囪換成鐵罐
煙霧的來源雖然燃燒紅磷效果真的很好
煙的量夠大,加上十氧化四磷較重
沉降和對流的效果也容易出來
但十氧化四磷有強烈的脫水性(不輸濃硫酸喔~~)
若不小心吸入,還是有相當的危險性
所以還是選擇用香比較安全且方便




熱源原本用酒精燈
但感覺太高了
在箱子內部不容易看到上升氣流
一般的小蠟燭又不夠熱
所以乾脆把燭心換成酒精燈棉線
TURBO的效果果然有差




但用線香的煙霧效果確實不好
如果量太大,因為較輕
容易在箱子內亂飄,就不容易看出對流方向
太少也不好觀察
怎麼辦呢?
幫他打燈好了
左右各放了兩支強光手電筒(在簡易版投影顯微鏡出現過)
廷得耳效應發威,只要兩根香就可以了
再看看煙囪的上方
熱源的那端明顯許多煙竄出
另一邊的煙就幾乎都是下沉了






如果要用燈泡當熱源也可以
參考一下自動吸金爐這篇吧


                                          


煙囪效應

之前賽E趴第二場的觀課活動邀請曹力升老師分享熱學的教學
大家利用蠟燭觀察煙囪效應,玩得不亦樂乎!!
玩著玩著,問題似乎也玩出來了
如何知道對流效果變好了呢?
這只能間接觀察了
看燭火的大小當然是一個方法
但因為燭火的大小有上限
因此也不容易有具體的結果
加上操作變因如果是煙囪的高度
熱源的大小卻無法被控制住
這樣整個實驗就必須重新設計思考了



4年前寫了一篇走馬燈的探究教學
其實應該還有一些參考價值
我們將熱源改成白熾燈泡(用鹵素燈也可以)
上方架上紙杯當作走馬燈(製作細節請參考上篇)
走馬燈的旋轉動力就是空氣對流所產生的動能
對流效果越好,空氣流動越迅速,走馬燈當然也就轉得越快



我們利用大的透明塑膠片
就可以做成兩個不同高度的煙囪
透明的煙囪更方便觀察走馬燈的轉速
熱源不穩定的問題也解決了
對流效果越好
走馬燈就旋轉的越快



很多教學設計就是這樣衝擊出來的
不做實驗真的很難過啊!!