熱対流

温度の違いによって水や空気の動き方が変わる「熱対流」の仕組みについて学ぼう！

風車のついた電球に電気をつけるとどうなるかな？

空気の熱を使って空を飛ぶ熱気球は、温度の違いによって水や空気の動き方が変わる「熱対流」という仕組みを使っています。

熱対流の仕組みを電球と風車を使った実験で学ぼう！

風車のついた白熱電球とLED電球。
それぞれつけた時に風車の回転が違うのはどうしてかな？

電気をつけると、電球についた風車が回転し始めます。
比べてみると、LED電球よりも白熱電球の方が速く風車が回転します。
※熱によって色が変わるシートを周りに貼っています。

原理

周りの空気が電球によってあたためられて、温度が高くなります。
あたためられた空気は上に動き、風車にあたるため回転を始めます。

その後、温度が下がり冷えた空気は下に動きます。
このような熱の移動を熱対流といいます。

LED電球の方が回転が遅いのは、白熱電球に比べて電球から出る熱が少なく、空気を温める力が弱いためです。

トピック

熱気球はこの熱対流の原理を利用して飛んでいます。
気球の中の空気をガスバーナーの炎で温めることで、上昇しています。
また炎を弱めたり止めたりすると、気球の中の空気が外気に冷やされ、気球が下降します。