Adakah Udara Panas Selalu Naik?

Adakah anda tinggal di rumah yang mempunyai beberapa tingkat? Mungkin anda mempunyai tingkat atas dan tingkat bawah? Jika tidak, anda mungkin pernah ke rumah kawan yang mempunyai tingkat atas.

Jika anda pernah tidur di bilik tidur tingkat atas, terutamanya pada hari panas musim panas, anda mungkin perasan bahawa tingkat atas biasanya lebih panas daripada tingkat bawah. Begitu juga, jika anda pernah berada di ruang bawah tanah, anda mungkin perasan ia lebih sejuk daripada tingkat utama.

Apa penjelasan untuk itu? Adakah udara menjadi lebih panas semakin dekat dengan Matahari? Adakah ia magik? Tidak! Ini adalah sains! Mari kita lihat secara lebih dekat bagaimana udara di sekeliling kita berkelakuan.

Pernahkah anda dengar seseorang menjelaskan bahawa suhu yang lebih tinggi di tingkat atas adalah hasil daripada udara panas naik? Mereka betul-betul benar. Udara panas memang naik, tetapi ia tidak ada kaitan dengan semakin dekat dengan Matahari.

Udara panas naik kerana gas melebar apabila dipanaskan. Apabila udara dipanaskan dan melebar, kepadatan udara juga berkurang. Udara yang lebih panas dan kurang padat berada di atas udara yang lebih sejuk dan padat. Ini mencipta daya apungan yang menyebabkan udara yang lebih panas naik.

Inilah sains yang menjelaskan bagaimana lumba udara panas terbang. Belon menangkap udara yang dipanaskan di bawah. Udara panas mengisi belon dan daya apungannya mengangkat lumba udara panas tinggi ke langit. Apabila sumber haba dikurangkan, udara sejuk menyebabkan belon kembali ke tanah.

Walaupun sains tentang udara panas naik kelihatan sangat mudah difahami, ia mungkin kelihatan sedikit bertentangan dengan golongan tertentu: pendaki gunung. Jika anda pernah mendaki gunung atau mendaki ke puncak gunung di ketinggian yang tinggi, anda tahu satu perkara: biasanya lebih sejuk di puncak gunung daripada di kaki gunung.

Apa yang berlaku di sini? Jika udara panas naik, tidakkah udara di puncak gunung sepatutnya sangat panas? Tetapi pengalaman memberitahu kita sebaliknya. Semakin tinggi ketinggian anda, semakin sejuk udara. Bertuahnya, sains sekali lagi memberikan jawapan kepada kita.

Apabila udara dipanaskan dan menjadi kurang padat, ia naik lebih tinggi ke udara. Apabila ia mencapai ketinggian yang lebih tinggi, ia menghadapi tekanan udara yang lebih rendah. Tekanan udara yang lebih rendah di ketinggian yang lebih tinggi membolehkan udara melebar lebih banyak. Apabila ia terus melebar, ia mula sejuk. Apabila ia sejuk, ia akan turun ke ketinggian yang lebih rendah di mana ia akan berhadapan dengan tekanan udara yang lebih tinggi, mula mengecut, dan akhirnya panas semula.

Proses ini berterusan. Sebenarnya, pergerakan udara naik dan turun di atmosfera menjelaskan banyak fenomena cuaca yang kita lihat. Tekanan udara yang rendah berkaitan dengan suhu udara yang rendah, manakala tekanan udara yang tinggi berkaitan dengan suhu udara yang tinggi.

Apabila anda mendaki ke puncak gunung, udara di sana telah melebar sehingga berada di bawah tekanan udara yang sangat rendah dan suhunya menjadi lebih sejuk sebagai hasilnya. Apabila anda turun, anda akan berjumpa dengan udara yang lebih padat (tekanan udara yang lebih tinggi) dan lebih panas sebagai hasilnya.

Cubalah

Adakah anda bersedia untuk bereksperimen dengan udara? Mintalah bantuan rakan atau ahli keluarga anda untuk mencuba aktiviti-aktiviti berikut:

Jika anda ingin menyaksikan kesan perbezaan suhu udara, anda boleh melawat Aktiviti Udara Panas, Udara Sejuk dalam talian. Adalah penting untuk mendapatkan bantuan daripada seorang rakan dewasa atau ahli keluarga, dan pastikan anda mempunyai semua bekalan yang diperlukan sebelum memulakan. Tekanan udara mungkin sukar difahami kerana ia tidak kelihatan. Namun, melakukan eksperimen sains mudah dapat membantu dalam pemahaman. Anda boleh mencuba beberapa Eksperimen Tekanan Udara Sepuluh Teratas Untuk Mengejutkan Anak-Anak Anda dengan bantuan seorang rakan dewasa atau ahli keluarga. Jika anda mencari cabaran, anda boleh meminta bantuan untuk membina Balon Udara Panas Mini Sendiri yang Boleh Terbang dengan Lilin. Projek sains yang menyeronokkan ini memerlukan bahan-bahan khas dan kesabaran, tetapi ia akan menjadi mengujakan untuk terbang dengan balon udara panas buatan sendiri yang dikuasakan oleh lilin.

Sumber keajaiban:

– http://scienceline.ucsb.edu/getkey.php?key=3901

– http://www.askamathematician.com/2013/02/q-if-hot-air-rises-why-is-it-generally-colder-at-higher-elevations/

– http://www.explainthatstuff.com/how-hot-air-balloons-work.html

– http://scienceline.ucsb.edu/getkey.php?key=4561

Tinggalkan Balasan

Alamat e-mel anda tidak akan disiarkan. Medan diperlukan ditanda dengan *