水や空気のあたたまり方の性質と特徴とは?

水のあたたまり方

試験管に水を半分ほど入れて、底のほうを手で持ち、写莫のように上のほうを熱すると
上のほうの水は、沸騰しますが、手で持っている底のほうは、冷たいままです。

これは、水が熱を伝導しにくい物だからで熱の伝導で
入れ物の中の水をあたためることは、なかなかできません。

しかし、水をやかんにいれて、下から熱すると、やがて全体があたたまります。
下から水をあたためると、熱は、全体の水にうつるのです。

水を下から熱すると、その部分は膨張して軽くなり、上にあがります。
そのあとへ、まわりの冷たい水が入りこみ、またあたためられます。
そして、また軽くなって、上にあがります。
このようなことが繰り返されて、熱が水全体に行き渡り、水の温度が上がっていくのです。

おけの横のほうにかまがついている風呂では、水の表面のほうが
早く熱くなりますが、底のほうは冷たいままです。
10℃の水を入れ、表面の温度が34℃にあたたまったときでも底の温度に16℃ぐらいです。

このようなときには、ときどき混ぜた方が、早くあたたまります。




実験

フラスコに水を入れ、水の中に赤い色をつけるのに使う
酸化されたアニリンを1滴底に落としておきます。

このフラスコを下から熱すると、やがて、図のようにアニリンが水に溶けて
赤いすじがのぼっていき、上のほうの水が、だんだん赤くなっていきます。

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赤くなった水は、しばらくのあいだは、上のほうに漂っていますが
やがて雲が広がるように、下のほうに広がっていくでしょう。

ビーカーの水の中におがくずを入れて下から熱すると
同じように、ふれた水の動きがわかるでしょう。

空気のあたまり方

空気も水などと同じように、熱の不良導体です。
それで、熱の伝導によって、部屋の中などの空気があたたまることは少なく
水と同じように、あたためられた空気が浮き上がり
冷たい空気が下がってきて、あたためられていきます。

実験

ガラス製の四角な金魚鉢にふたをしたものか
人形などを入れておく飾り箱の底に、線香のかけらに火をつけて入れます。

すると、煙りが、一直線にのぼり続けます。
これは、線香が燃えてできたガスとあたためられた空気がのぼっていくのです。
上に上がった煙りは、天井に沿って広がり、まわりの壁に沿って下がっていきます。

底につくまえに、内側に入っていくものも、なかには、見受けられます。







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