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Bénard-Konvektionszellen

Allgemein

Der Versuch dient der Illustration der Strukturbildung und Selbstorganisation in nichtlinearen Systemen, die aus ihrem thermischen Gleichgewicht gebracht werden. Erwärmt man zu diesem Zweck Siliconöl mit Silberbronze in einer flachen Kupferschale, bilden sich aufgrund des Temperaturunterschieds zwischen Boden und Flüssigkeitsoberfläche bienenwabenartige fluide Zellstrukturen, die zu brodeln scheinen und auch nach kräftigem Umrühren mit einem Spatel wieder ihre sechseckige Form annehmen. D4302bild04.jpg

Bilder

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Versuchsaufbau

 

 

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Nach dem Rühren mit einen breiten Spatel setzt eine Flüssigkeitsbewegung ein und Konvektionsrollen bilden sich aus.

 

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Nach kräftigem Umrühren mit einem dünnen Spatel nehmen die Konvektionszellen wieder ihre sechseckige Form an.

 

Video

Durchführung

Material:

Kupferschale mit Siliconöl (Sammlungsraum Schrank 57 Regal a)
Heizplatte (SammlungsraumSchrank 32 Regal d)
Stativmaterial (Hörsaal Vorbereitungsraum Schrank 25)
Kamera (Hörsaal Vorbereitungsraum)

Durchführung:

Kupferschale auf der Heizplatte langsam erwärmen. Sedimentierte Silberbronze aufmischen und Bildung von Konvektionszellen beobachten. Heizplatte ausschalten bzw. auf Stufe 2 oder 3 zurückschalten.
 

Hinweise:

Das Öl nicht so weit erhitzen, dass es zu qualmen beginnt!

 

Dokumente

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#tags

D 34.2, Rayleigh-Bénard-Konvektion

 

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