Fahrstuhl für ein Teelicht
Kalte Luft braucht weniger Raum als heiße Luft. Das zeigt die Evonik Kinderuni mit einem Experiment für kleine Forscher.
Zeitungsmonster Kruschel und Professor Proto machen einen Ausflug zum Fernsehturm. Der ist mehr als 150 Meter hoch. Um nach oben zu kommen, benutzen sie den Aufzug. „Ich fahre total gerne Aufzug“, sagt Kruschel. Professor Proto lächelt. „Dann habe ich eine Idee: Lass uns doch selbst einen Fahrstuhl bauen. Aber nicht etwa für Menschen – in unserem Aufzug lassen wir ein Teelicht hochfahren.“Kruschel reißt die Augen auf: „Wie soll das denn funktionieren?“„Nun“, sagt der Wissenschaftler, „ich kenne da einen Versuch. Sollen wir den mal ausprobieren?“
Nachdem Kruschel und Professor Proto wieder im Labor angekommen sind, legen sie gleich los. Das Zeitungsmonster füllt Wasser in einen Suppenteller – etwa so viel, dass der Boden gut bedeckt ist. Vielleicht musst du auch einige Male ausprobieren, mit welcher Wassermenge das Experiment am besten funktioniert.
Professor Proto holt ein Teelicht und ein hohes, schmales Glas aus dem Schrank. „Jetzt kannst du ein bisschen Farbe ins Wasser machen. So können wir besser beobachten, was passiert“, sagt er. Nimm am besten Wasserfarbe oder Tinte. „Jetzt stellst du das Teelicht in die Mitte des Tellers“, fordert der Forscher seinen Freund auf. Dann zündet er das Teelicht an. Dabei lässt du dir von einem Erwachsenen helfen! Nun stülpt Professor Proto das Glas über das brennende Teelicht.
Siehst du auch, was Kruschel sieht? Zuerst brennt das Teelicht normal weiter. Dann blubbert es am unteren Glasrand. „Die Flamme wird immer kleiner“, beobachtet Kruschel. „Und das Wasser wird in das Glas hineingezogen.“Schließlich geht die Flamme aus, und das gefärbte Wasser steigt im Glas noch höher. Dabei schwimmt das Teelicht oben auf dem Wasser. „Tatsächlich!“, sagt Kruschel. „Die Kerze fährt ein wenig nach oben. Wie kann das sein?“Professor Proto erklärt: „Das ist ein bisschen kompliziert, Kruschel. In der Luft ist Sauerstoff, und zum Brennen braucht die Flamme Sauerstoff. Die brennende Kerze verbraucht also den Sauerstoffanteil der Luft in dem Glas. Gleichzeitig wird die Luft erwärmt. Warme Luft dehnt sich aus, das hast du sicher schon mal gehört. Deshalb blubbert etwas Luft nach außen, wie du gesehen hast. Wenn die Flamme den Sauerstoff dann kom- plett verbraucht hat, geht sie aus. Nachdem die Flamme erloschen ist, kühlt sich die Luft im Glas wieder ab. Weil kühle Luft weniger Platz benötigt als warme Luft, wird das Wasser aus dem Teller nach oben gezogen. Es wird dabei aber nur genauso viel Wasser hochgezogen, wie durch den verbrauchten Sauerstoff an Platz entstanden ist.“Kruschel nickt. „Und weil das Teelicht auf dem Wasser schwimmt, fährt es nach oben. Wie im Fahrstuhl.“