Kerzenfahrstuhl

Ich finde das Experiment zu "warmer und kalter Luft" sehr schön und den Kindern gefällt es. Es ist empfehlenswert im Vorfeld - quasi als Grundlage -,  Experimente zu "warme und kalte Luft" (vgl. hier) und zu "Kerze brennt nur mit Sauerstoff" (vgl. hier und hier) durchgeführt zu haben. Sonst ist es für die Kinder zu kompliziert und erinnert eher an Zauberei. 

So funktioniert es:

Ein Suppenteller wird mit einem bisschen Wasser gefüllt, welches die Kinder mit Wasserfarbe oder Tinte leicht einfärben. (So ist Luft von Wasser besser zu unterscheiden!) In das Wasser stellen sie ein Teelicht. Mit einem langen Feuerzeug bzw. Streichholz können sie es selbst anzünden. Jetzt nehmen sie ein hohes, nicht zu breites Glas, welches sie über die brennende Kerze stülpen.

Was passiert?

Das Glas drückt das Wasser weg. Eventuell werden im Wasser Luftblasen sichtbar. Nach relativ kurzer Zeit erlischt die Kerzenflamme. Jetzt steigt Wasser im Glas auf.

Erklärung:

Wenn das Glas über die Kerze gestülpt wird, wird Wasser von der Luft im Glas verdrängt.

Die Luft im Glas wird durch die brennende Kerze erwärmt. Deshalb dehnt sich Luft aus. Es kann sein, dass der Luftdruck so stark wird, dass Luft unter dem Glaswand hindurchgedrückt wird. Das erkennen die Kinder daran, dass Luftblasen sichtbar werden.

Nach und nach wird die Flamme kleiner und erlischt ganz, sobald der Sauerstoff aufgebraucht ist. Ohne Flamme kühlt sich die Luft im Glas ab. Kalte Luft braucht weniger Platz, die Luftteilchen möchten zusammenrücken. Der Luftdruck hat abgenommen.  

Außerhalb des Glases ist der Luftdruck höher. Die Luftteilchen drücken auf das Wasser und das Glas. Das Glas lässt sich nicht zusammendrücken, dafür lässt sich aber Wasser ins Glas drücken. Es wird genauso viel Wasser ins Glas gedrückt bis der Luftdruck in und außerhalb des Glases gleich ist.

Die Verringerung des Luftdrucks wird übrigens verstärkt, weil sich das bei der Verbrennung entstehende Kohlendioxid besser in Wasser löst als der ursprünglich vorhandene Sauerstoff. Die Anzahl der Luftteilchen wird so zusätzlich reduziert.