熱氣流與紙蛇

找一張明信片或者厚紙片，將它剪成一個小圓片。在圓片上畫一條螺旋線，然后沿螺旋線把圓片剪開。剪出來的紙片像不像一條蛇（如圖24所示）？

下面，我們把蛇的尾部用縫衣針的尖頭插在一個軟木塞上。這時，我們會看到蛇頭向下垂落，就像一條螺旋樓梯一樣。

這只是第1步。下面，我們來做一個實驗。我們把紙蛇放在燃燒的爐灶旁，會發(fā)現(xiàn)紙蛇轉(zhuǎn)了起來。而且，爐火越旺，蛇就轉(zhuǎn)動得越快。其實，我們也可以把紙蛇放在其他溫度高的物體，比如，燈、熱水杯的旁邊，紙蛇一樣會轉(zhuǎn)動。也就是說，只要靠近紙蛇的物體是熱的，紙蛇就會轉(zhuǎn)動。如果把紙蛇掛在煤油燈的上面，紙蛇會轉(zhuǎn)得非常快，如圖25所示。

那么，紙蛇為什么會轉(zhuǎn)動呢？

答案就是：氣流。

在任何熱的物體旁邊，都會有一股向上運動的熱氣流。

那它是如何形成的呢？

像其他的物體一樣，在被加熱后，空氣的體積也會膨脹。也就是說，空氣會變得稀薄，也就是變輕了。而其他地方的空氣比較冷，也就是密度比較大、比較重，所以冷空氣就會把熱空氣往上面擠，并占據(jù)熱空氣的位置。這時，冷空氣會被加熱，跟之前的熱空氣一樣，它又會被別的冷空氣擠到上面去。如果一個物體的溫度比周圍的空氣高，在它上方就會形成一股向上的熱氣流，就好像從熱物體那兒吹到上面一股熱風。是這股熱風吹動紙蛇的頭部，使它不停地轉(zhuǎn)動。

我們還可以用別的形狀的紙片來做這個實驗，比如，蝴蝶形狀的紙片。這次我們用卷煙錫紙來做蝴蝶，用一條細線把蝴蝶系在電燈的上方，蝴蝶就會飛動起來，就像一只真蝴蝶一樣。而且，蝴蝶還會在天花板上形成影子，影子動作的幅度會更大。對于不明就里的人來說，他可能以為房間里真的飛進來一只黑色的大蝴蝶呢！

我們還可以更進一步：

把針插到軟木塞上，然后把尖頭扎到錫紙蝴蝶上。需要注意的是，這時要保持蝴蝶的平衡，不要傾斜。如果把紙蝴蝶放到熱物體上方，它會拍動翅膀。如果我們用手掌扇風，蝴蝶就會飛舞得更歡快。

在剛才的實驗中，我們看到，空氣會受熱膨脹，從而形成向上的熱氣流，這一現(xiàn)象在我們的日常生活中非常普遍。

我們知道，在北方，到了冬天供暖以后，屋子里就產(chǎn)生大量的暖氣，這時，最熱的空氣肯定會流動到天花板那兒，而相對冷一些的空氣則聚在地面附近。所以，當房間不夠熱的時候，我們經(jīng)常感覺好像有一股風從腳底往上吹一樣。如果屋子里面很熱而外面很冷，打開門的一剎那，冷空氣就會迅速向上流動，熱空氣被擠到上面，這時，我們甚至能感覺到風的存在。如果我們想讓屋子更暖和一些，就要注意，盡量不讓冷空氣從門縫里鉆進來。如果沒有冷空氣鉆進來，熱空氣就不會被擠壓，就不會從門縫跑出去了，房間里自然就暖和了。

這樣的例子還有很多，比如，煤爐或者工廠熔爐里的通風，都是一些向上的熱氣流。

在自然界中，還有很多這樣的現(xiàn)象，比如，信風、季風、海陸風等，也是一樣的道理，這里就不贅述了。