科学奇观---会飞的茶包

科学奇观---会飞的茶包

姜联合 编写编译

坐热气球空中观光，是很多人的玩法，热气球升空包含了分子运动的基本规律，分子运动又和什么有关呢？是动能还是温度？用茶叶包做个实验，体会分子运动的科学，让茶叶包飞起来，是不是很有趣呢？

目的：

1. 使用粒子模型解释固体、液体和气体

2. 演示空气分子的规律和温度对空气分子的影响

3. 介绍动能的概念

背景知识

围绕在我们周围的空气分子无时无刻不在运动，这些分子的运动速度与它们周围的温度直接相关。

在热空气中，分子的运动速度比在冷空气中快。这是因为热量在转移到空气分子上，给它们提供了更多的能量。获得的这些能量使它们运动得更快、发生相互碰撞并互相远离，从而减少了单位体积内分子的数量，使空气密度降低。因此，空气变得更轻，轻易地被周围的冷空气抬高。

动能是物体由于运动而具有的能量。空气分子的平均动能与空气的温度直接成正比。

实验里的茶包飞了起来，茶包燃烧时质量变轻，火焰周围的空气变热，空气分子运动速率增大，变得更加分散，空气密度变低，于是四周环境中密度更大的空气将茶包周围的空气抬起，茶包也跟着飞了起来。

实验材料：

·未用过的茶包（“立顿”的即可）

·火柴

·盘子或者瓷砖

实验步骤：

1. 拆掉茶包上的线绳和标签

2. 小心地将茶包从上方打开，把里面的茶叶倒掉

3. 把茶包撑开呈圆柱体状

4. 将茶包直立在盘子或者瓷砖片上

5. 点燃茶包的顶端，退后几步观察

思考问题：

1. 茶包快要消失时发生了什么现象？射向了空中

2. 你认为这为什么会发生？加热的空气分子加快运动、变得更加分散、密度降低，因此被更重更冷的空气粒子推了起来.

3. 如果热空气是上升的，那为什么山里会很冷呢？海拔越高，气压越低。当一部分空气运动到低气压的区域时，会膨胀扩散，温度就会降低。

热空气的实际应用

热气球：把热空气填充在气球内部，这样里面的空气比外面的轻，气球就会升起来了。