Konvektsioon see on protsess soojusülekanne mis toimub a sisemise liikumisega vedeliknagu õhk või vesi. Konvektsioon tekib siis, kui on olemas a temperatuuri gradient vedelikus. Sel viisil liiguvad selle soojemad piirkonnad, mis on vähem tihedad kui ülejäänud, põhjustades konvektsioonivoolu ülespoole. Ülejäänud madalamal temperatuuril olev vedelik kipub "alla minema", kuna selle tihedus on veidi suurem.
Vaataka: Kolm levinud viga termoloogias
Konvektsiooniga soojusülekanne
THE konvektsioon, tuntud ka kui konvektsioonsoojus, tuleneb tendentsist, et enamik vedelikke avaldub kuumutamisel: nad muutuvad laienema, saamine vähemtihe. THE erinevusaastaltihedus muudab vedeliku tõusma tänu jõu jõule ujuvus. Konvektiivne liikumine toimub seni, kuni kogu vedelik on selle all temperatuur.
Lisaks looduslikule konvektsioonile, mis tekib tänu ujuvusele, on ka konvektsioonsunnitud. Selles pumbatakse jahe õhk üles, samas kui soe õhk liigub alla, täpselt nagu siis, kui paneme ruumi jahutama laeventilaatori.
Erinevalt teistest soojusülekande protsessidest on konvektsioonis massiline ülekanne, kuna soojust edastab liikuv vedelik. Lisaks konvektsiooniprotsessile on veel kaks soojusülekande protsessi: juhtivus ja kiirgus.
Termiline konvektsioon võib toimuda ainult vedeliku sees mis allub raskusjõud, nii et ujuvus vähem tihedat vedelikku ülespoole pumpama. Tõusu ajal kipub vedelik ümbritsevat soojust andma, nii et selle tihedus järk-järgult suureneb, põhjustades selle uuesti vajumist.
Konvektsiooniprotsessi saab jälgida vee soojendamine ja on ka üks peamisi vastutajaid õhumasside nihkumine mis toimub Maa atmosfääris.
Termilise konvektsiooni valem
Soojusülekande arvutamiseks termilise konvektsiooni abil valem on antud Newtoni jahutusseadusega. Selles seaduses on öeldud, et soojusülekande kiirus on otseselt proportsionaalne keha ja selle ümbruse temperatuuri erinevusega. Kontrollige:
Q - soojus (J)
t - ajaintervall (id)
H - soojusülekandetegur (W / m²K)
THE - soojusülekande pindala (m²)
TSUP - vedeliku pinna temperatuur (K)
TAMB - ümbritsev temperatuur (K)
Konvektsiooni korral on koefitsientaastalüleandminesoojus (h) on seotud suure hulga muutujatega, nagu vedeliku viskoossus ja soojusjuhtivus. Enamikul juhtudel on siiski võimalik seda eeldada H on funktsioon, mis sõltub otseselt selle põhjustatud vedeliku tiheduse erinevusest soojuspaisumine.
Vaadake ka: Mis on termiline tasakaal?
konvektsiooninäited
Vaadake mõnda näidet:
Sina küttekehad on paigaldatud ruumide põranda lähedale, kuna kuuma õhu tihedus on väiksem kui külma õhu tihedus, põhjustades kerisest väljuva õhu tõusu, tõstes terviku temperatuuri tuba.
O konditsioneer see on paigaldatud ülaosasse, nii et külma õhku, mida see ruumi sisestab, kipub tänu tihedusele laskuma.
Sina väljalaskeventilaatorid, mida kasutatakse turgudel ja ladudes, kasutatakse selleks, et tõusev kuum õhk saaks ringelda hoonete välisküljel, hoides neid jahedana.
O maagiline materjal (laava) liigub Maa mantlis ja seda konvektsioonivoolude mõjul väljutavad vulkaanid.
THE päikesekiirgus aurustab vett, see aur tõuseb ja kondenseerub suurele kõrgusele jõudes, põhjustades vihmapilvi.
Vaadake ka: Pindmine laienemine: valem, katse, harjutused
juhtivus ja kiirgus
Tutvuge teiste soojusülekandeprotsesside põhiomadustega:
Autojuhtimine: tekib siis, kui erinevate kehade pindade ja tahkete ainete vahel on kontakt. Selles protsessis ei toimu massiülekannet, vaid energia vahetavate liidese molekulide vaheline “kontakt”. Kui astume kuumale asfaldile või keraamilisele põrandale, kandub suurem osa soojusest läbi juhtimisprotsessi.
Kiirgus: on soojusülekande protsess, mis toimub elektromagnetlained, millest peamine on infrapunane. Kui on väga kuum, muutuvad mõned kehad hõõguvaks ja hakkavad sealt nähtavat valgust eraldama punasele, kollasele ja isegi sinisele lähedased sagedused, nagu juhtub köök.
Minu poolt. Rafael Helerbrock
