实验目标
物质是由大量分子组成的,然而分子世界里的成员,每个都不安分,它们永不停息地做着无规则的运动。当给物体加热时,实际上使分子变得活跃了起来,让它们的混乱运动加剧了。
实验材料
红墨水、滴管、透明水杯、冷水和热水
实验操作
首先在一个玻璃杯里装入冷水,另一个玻璃杯装入热水。
用滴管吸入一些红墨水。
然后分别在每个杯子中快速地加入一滴红墨水,可以看到两个杯子里的红墨水以不同的速度散开了。
科学原理
分子,也就是物质中能独立存在并保持本物质一切化学性质的最小微粒。分子是由原子用化学键结合在一起而构成的,原子之间的作用力比较强,不过分子之间的作用力却相当弱。所以分子在一定程度上表现出独立粒子的行为。分子可以由同种原子组成,也可以由不同种类的原子组成。游戏中的红墨水扩散表明了水分子在不停地运动着,而热能会加速水分子运动。所以,在游戏中我们可以发现,冷水染色的速度比热水要慢,当水温较高时,热能会让水分子移动加快,使得红墨水扩散得更快。
小游戏
我们让温度不同、颜色不同的水在同一空间“相遇”,就制成了由下向上升腾的“彩云”。首先在大瓶中装2/3的水,小瓶加满蓝色热水,用塑料膜扎紧;小瓶颈系上可供提拉的线;把小瓶平稳地放在大瓶的瓶底;小孔里冒出水珠,会像云彩一样散开。
这里所阐述的科学原理是:热的蓝墨水与大瓶中的水相比,温度要高,因而更轻一些,就会涌出小瓶,不断上升、扩散,周围的水又不停地流过来补充,便出现了对流。墨水的颜色令对流明显呈现出来。