空气密度，对流，和空气分子的运动

通常情况下，很难看到空气的运动，但通过制造一些烟雾，你将能够跟踪空气分子的运动。

问题:空气的对流是什么样的?

材料

• 2英寸的蚊香圈和支架(野营店有售)
• 匹配
• 2个1夸脱的带盖子的罐子(盖子应该是完全相同的大小，你必须能够完全覆盖一个3英寸X 5英寸的索引卡的罐子口)
• 灯
• 9英寸x 12英寸黑色画纸
• 3“x 5”索引卡

过程

1. 找一个结实的桌子，附近有插座和墙。
2. 把灯插上。
3. 把黑色的画纸放在你打算放置罐子的地方。为什么黑色的画纸有用?
4. 将其中一个夸脱罐放入冷冻室。
5. 找一个没有风的地方。
6. 用火柴点燃蚊香，放在架子上。
7. 将另一个罐子倒在燃烧的线圈上，直到罐子充满烟雾，这需要两到三分钟。
8. 将罐子正面朝上，立即用索引卡盖住顶部。把它拿到你的桌子上去。
9. 把另一个罐子从冰箱里拿出来，马上把它倒扣在冒烟的罐子上。
10. 轻轻地提起顶部的罐子，取出索引卡，然后小心地、快速地把两个罐子的开口放在一起。
11. 观察会发生什么。

结果

烟上升到最上面的罐子里，而最下面的罐子变得更清晰。

为什么?

你用黑纸是为了更清楚地看到烟。烟是由含有悬浮微粒的气体组成的。这些小颗粒使我们能够看到通常看不见的空气运动。烟雾弥漫的空气密度比冷空气低。你可能还记得，密度是指在一定的空间内有多少物质(在这里是空气分子)。带烟的空气分子比冷空气分子移动得更多，碰撞得更多，相互推挤得更远。这降低了空气的密度，所以它上升到顶部(就像软木塞漂浮在水中一样)。冰箱里的低温导致另一个罐子里的空气分子移动得更少。因此，它们碰撞的频率降低了，彼此靠得更近了。这种冷空气比烟雾更密集，所以它会下沉到更低的罐子里(就像硬币沉入水中一样)。