Что происходит?
Давайте вооружимся фотоаппаратом, стеклянным стаканом и кипятильником. Опустим маломощный кипятильник на некоторую глубину и включим его в розетку.
На фото 1 и 2 мы видим воду по мере разогрева. В верхней части обоих стаканов вода очень горячая, кипяток. В нижней – вода не согрелась. Граница между холодной и горячей водой хорошо видна на фотографиях.
Обратите внимание, что изображение окна и стула за стаканом вблизи границы искажено, поскольку оптические свойства воды сильно зависят от температуры.
В чём дело, почему вода в нижней части стакана не согрелась?
Почему так происходит?
Это связано с тем, что теплопроводность воды низкая и теплопередача в воде происходит с помощью перемешивания воды, называемого конвекцией.
Когда лёгкая горячая вода наверху, а тяжёлая холодная внизу, потоки горячей воды в нижней части сосуда отсутствуют.
Это хорошо видно на фото 3, сделанном после выключения кипятильника. Граница между горячей и холодной водой выглядит невозмущённой, а книги за стаканом – помятыми.
