Konvekció ez egy folyamat hőátadás amely az a belső mozgásával következik be folyadék, mint a levegő vagy a víz. A konvekció akkor keletkezik, amikor a hőmérsékleti gradiens folyadékban. Ily módon ennek melegebb, a többinél kevésbé sűrű régiói mozognak, ami felfelé irányuló konvekciós áramokat eredményez. Az alacsonyabb hőmérsékletű folyadék többi része hajlamos „lemenni”, mivel a sűrűsége kissé nagyobb.
Nézis: Három gyakori hiba a termológiában
Konvekciós hőátadás
A konvekció, más néven konvekciótermikus, abból a tendenciából fakad, hogy a legtöbb folyadék melegítéskor mutat: válnak kiterjed, válik kevésbésűrű. A különbségban bensűrűség teszi a folyadékot felszáll erő hatásának köszönhetően felhajtóerő. A konvektív mozgás addig zajlik, amíg az összes folyadék alá nem kerül hőfok.
A felhajtóerőnek köszönhetően bekövetkező természetes konvekció mellett ott van a konvekciókényszerű. Ebben a hűvös levegő szivattyúzódik fel, míg a meleg levegő lefelé mozog, ugyanúgy, mint amikor egy mennyezeti ventilátort teszünk egy helyiség hűtésére.
A többi hőátadási eljárással ellentétben a konvekcióban a tömeges transzfer, mivel a hőt a mozgó folyadék továbbítja. A konvekciós folyamat mellett két másik hőátadási folyamat is létezik: vezetés és sugárzás.
Hőkonvekció csak a egy folyadék belsejében amely a gravitáció, olyan, hogy a felhajtóerő képes legyen a kevésbé sűrű folyadékot felfelé „pumpálni”. Felemelkedése során a folyadék hajlamos meleget adni a környezetének, így a sűrűsége fokozatosan növekszik, ami ismét süllyedést okoz.
A konvekciós folyamat a vízmelegítés és emellett az egyik fő felelős a a légtömegek elmozdulása ami a Föld légkörében fordul elő.
A hőkonvekció képlete
A hőátadás termikus konvekcióval történő kiszámításához használt képletet Newton hűtési törvénye adja meg. Ez a törvény kimondja, hogy a hőátadási sebesség egyenesen arányos a test és környezete közötti hőmérséklet-különbséggel. Nézze meg:
Q - hő (J)
t - időintervallum (ok)
H - hőátadási tényező (W / m²K)
A - hőátadási terület (m²)
TSUP - folyadék felületi hőmérséklete (K)
TAMB - környezeti hőmérséklet (K)
Konvekció esetén a együtthatóban benátruházástermikus (h) nagyszámú változóval függ össze, például a folyadék viszkozitásával és a hővezető képességgel. A legtöbb esetben azonban feltételezhető H olyan funkció, amely közvetlenül függ a folyadéksűrűség-különbségtől, amelyet annak okoz hőtágulás.
Lásd még: Mi a hőegyensúly?
konvekciós példák
Nézzen meg néhány példát:
Ön fűtőberendezések a helyiségek padlójának közelében vannak felszerelve, mivel a forró levegő sűrűsége kisebb, mint a hideg levegő sűrűsége, emiatt a fűtőberendezést elhagyó levegő megemelkedik, emelve az egész hőmérsékletét a szoba.
O légkondíciónálás tetején van felszerelve, így a helyiségbe befecskendezett hideg levegő hajlamos leszállni, sűrűségének köszönhetően.
Ön kipufogó ventilátorok, a piacokon és a raktárakban szokásos, azért használják, hogy a felemelkedő forró levegő hűvösen tartva az épületek külsejébe keringhessen.
O magmás anyag (láva) a Föld palástján belül mozog, és a konvekciós áramok miatt a vulkánok kiűzik.
A napsugárzás elpárologtatja a vizet, ez a gőz felemelkedik és kondenzálódik, amikor nagy magasságba kerül, és esőfelhőket eredményez.
Lásd még: Felületes tágulás: képlet, kísérlet, gyakorlatok
vezetés és sugárzás
Nézze meg a többi hőátadási folyamat főbb jellemzőit:
Vezetés: akkor fordul elő, amikor a különböző testek felületei és a szilárd anyagok belseje között érintkezés van. Ebben a folyamatban nem történik tömegátadás, hanem az egymással energiát cserélő interfészmolekulák közötti „érintkezés”. Amikor forró aszfaltra vagy kerámia padlóra lépünk, a hő nagy részét a vezetési folyamat adja át.
Sugárzás: az a hőátadási folyamat, amely a elektromágneses hullámok, a fő a infravörös. Nagyon meleg állapotban egyes testek izzókká válnak, és látható fényt bocsátanak ki bennük a vöröshez, a sárgához, sőt a kékhez közeli frekvenciák, amint az a konyha.
Általam. Rafael Helerbrock