Konvektion: varmetransmission i væsker

Konvektion det er en proces af varmetransmission som opstår ved den interne bevægelse af en væske, som luft eller vand. Konvektion opstår, når der er en temperaturgradient i en væske. På denne måde bevæger de varmere regioner i dette, som er mindre tætte end resten, hvilket giver anledning til opadgående konvektionsstrømme. Resten af ​​væsken, der har en lavere temperatur, har tendens til at "gå ned", da dens densitet er lidt højere.

Seogså: Tre almindelige fejl inden for termologi

Konvektionsvarmetransmission

Konvektion forårsager store atmosfæriske luftforskydninger.
Konvektion forårsager store atmosfæriske luftforskydninger.

DET konvektion, også kendt som konvektiontermisk, stammer fra den tendens, som de fleste væsker udviser, når de opvarmes: de bliver udvide, bliver noget mindretæt. DET forskelimassefylde gør væsken bestige takket være handlingen af ​​styrken af opdrift. Den konvektive bevægelse finder sted, indtil al væsken er under den temperatur.

Ud over den naturlige konvektion, der opstår takket være opdrift, er der konvektiontvunget. I denne pumpes den kølige luft op, mens den varme luft bevæger sig ned, ligesom når vi sætter en loftsventilator for at afkøle et rum.

I modsætning til andre varmeoverførselsprocesser, i konvektion masseoverførsel, da varme transmitteres af den bevægende væske. Ud over konvektionsprocessen er der to andre varmeoverførselsprocesser: ledning og stråling.

Termisk konvektion kan kun forekomme i inde i en væske der er underlagt handling fra tyngdekraft, sådan at opdrift være i stand til at "pumpe" den mindre tætte væske opad. Under opstigningen har væsken en tendens til at give varme til omgivelserne, så dens densitet gradvist øges og får den til at synke igen.

Konvektionsprocessen kan observeres under vandopvarmning og er også en af ​​hovedansvarlige for forskydning af luftmasser der sker i Jordens atmosfære.

Stop ikke nu... Der er mere efter reklamen;)

Formel til termisk konvektion

Formlen, der bruges til at beregne varmeoverførsel ved termisk konvektion, er givet af Newtons kølingslov. Denne lov siger, at varmeoverførselshastigheden er direkte proportional med temperaturforskellen mellem kroppen og dens omgivelser. Tjek:

Q - varme (J)

t - tidsinterval (er)

H - termisk overføringskoefficient (W / m²K)

DET - varmeoverføringsareal (m²)

TSUP - væskeoverfladetemperatur (K)

TAMB - omgivelsestemperatur (K)

I tilfælde af konvektion er koefficientioverførseltermisk (h) er relateret til et stort antal variabler, såsom fluidviskositet og varmeledningsevne. I de fleste tilfælde er det dog muligt at antage det H er en funktion, der direkte afhænger af forskellen i væsketæthed forårsaget af dens varmeudvidelse.

Se også: Hvad er termisk ligevægt?

konvektionseksempler

Skyer dannes ved konvektion af vanddamp.
Skyer dannes ved konvektion af vanddamp.

Tjek nogle eksempler:

  • Du varmelegemer installeres tæt på gulvet i værelserne, da tætheden af ​​den varme luft er mindre end tætheden af ​​kold luft, hvilket får luften til at forlade varmeapparatet til at stige, hvilket øger temperaturen for det hele rummet.

  • O klimaanlæg den er installeret øverst, så den kolde luft, den injicerer i rummet, har tendens til at falde ned takket være dens tæthed.

  • Du udstødningsventilatorer, der er almindelige på markeder og lagre, bruges således at den varme luft, der stiger, kan cirkulere uden for bygningerne og holde dem kølige.

  • O magmatisk materiale (lava) bevæger sig inden for jordens kappe og udvises af vulkaner på grund af konvektionsstrømme.

  • DET solstråling fordamper vand, denne damp stiger og kondenserer, når den når høje højder, hvilket giver regn til skyer.

Se også: Overfladisk udvidelse: formel, eksperiment, øvelser

ledning og stråling

Tjek de vigtigste egenskaber ved de andre varmeoverførselsprocesser:

  • Kørsel: opstår, når der er kontakt mellem overfladerne på forskellige legemer og indvendige faste stoffer. I denne proces er der ingen masseoverførsel, men "kontakten" mellem grænseflademolekylerne, der udveksler energi med hinanden. Når vi træder på varm asfalt eller et keramisk gulv, overføres det meste af varmen ved ledningsprocessen.

  • Stråling: er den varmeoverførselsproces, der opstår ved emission af elektromagnetiske bølger, hvor den vigtigste er infrarød. Når det er meget varmt, bliver nogle kroppe glødende og begynder at udsende synligt lys ind frekvenser tæt på rød, gul og endda blå, som sker under afbrænding af gas fra køkken.

Af mig Rafael Helerbrock

Vil du henvise til denne tekst i et skole- eller akademisk arbejde? Se:

HELERBROCK, Rafael. "Konvektion"; Brasilien skole. Tilgængelig i: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/conveccao.htm. Adgang til 27. juni 2021.

Charles Coulomb: biografi, hovedværker, arv

Charles Coulomb: biografi, hovedværker, arv

CharlesaugustiniCoulomb (1736-1806) var en fransk fysiker kendt for den matematiske formulering a...

read more
Quantum Computer: Hvad det er, og hvordan det fungerer

Quantum Computer: Hvad det er, og hvordan det fungerer

O computerkvante er en programmerbar enhed, der er i stand til at udføre beregningerog algoritmer...

read more
Nobelprisen: historie, vindere, trivia

Nobelprisen: historie, vindere, trivia

O PrisNobel er en verdensomspændende anerkendelse, organiseret af grundlæggelsen med samme navn o...

read more
instagram viewer