Konvekcija tas ir process siltuma pārnešana kas notiek a iekšējai kustībai šķidrums, piemēram, gaiss vai ūdens. Konvekcija rodas, ja ir a temperatūras gradients šķidrumā. Tādā veidā šīs vietas siltākie reģioni, kas ir mazāk blīvi nekā pārējie, pārvietojas, radot konvekcijas strāvas uz augšu. Pārējais šķidrums, kas atrodas zemākā temperatūrā, mēdz “pazemināties”, jo tā blīvums ir nedaudz lielāks.
Skatiesarī: Trīs izplatītas kļūdas termoloģijā
Konvekcijas siltuma pārvade
konvekcija, zināms arī kā konvekcijatermiskā, rodas no tendences, ka lielākā daļa šķidrumu parādās karsējot: tie kļūst paplašināties, kļūstot mazākblīvs. atšķirībaiekšāblīvums padara šķidrumu pacelties pateicoties spēka darbībai peldspēja. Konvekcijas kustība notiek, līdz viss šķidrums atrodas zem tā temperatūra.
Papildus dabiskajai konvekcijai, kas rodas, pateicoties peldspējai, ir konvekcijapiespiedu kārtā. Šajā laikā vēss gaiss tiek sūknēts uz augšu, bet siltais gaiss virzās uz leju, tāpat kā tad, kad mēs ievietojam griestu ventilatoru telpas atdzesēšanai.
Atšķirībā no citiem siltuma pārneses procesiem konvekcijā masveida pārnešana, jo siltumu pārnes kustīgais šķidrums. Papildus konvekcijas procesam ir vēl divi citi siltuma pārneses procesi: vadīšana un starojums.
Termiskā konvekcija var notikt tikai šķidruma iekšpusē kas ir pakļauta smagums, tāds, ka peldspēja jāspēj “iesūknēt” mazāk blīvu šķidrumu uz augšu. Pacelšanās laikā šķidrumam ir tendence dot siltumu apkārtnei, tāpēc tā blīvums pakāpeniski palielinās, liekot tam atkal nogrimt.
Konvekcijas procesu var novērot ūdens sildīšana un ir arī viens no galvenajiem atbildīgajiem par gaisa masu pārvietošana kas notiek Zemes atmosfērā.
Formula termiskai konvekcijai
Formulu, ko izmanto siltuma pārneses aprēķināšanai ar termisko konvekciju, nosaka Ņūtona dzesēšanas likums. Šis likums nosaka, ka siltuma pārneses ātrums ir tieši proporcionāls temperatūras starpībai starp ķermeni un tā apkārtni. Pārbaudiet:
J - siltums (J)
t - laika intervāls (-i)
H - siltuma pārneses koeficients (W / m²K)
- siltuma pārneses laukums (m²)
TSUP - šķidruma virsmas temperatūra (K)
TAMB - apkārtējā temperatūra (K)
Konvekcijas gadījumā koeficientsiekšānodošanatermiskā (h) ir saistīts ar lielu mainīgo lielumu skaitu, piemēram, šķidruma viskozitāti un siltuma vadītspēju. Tomēr vairumā gadījumu to ir iespējams pieņemt H ir funkcija, kas tieši atkarīga no šķidruma blīvuma starpības, ko izraisa tā termiska izplešanās.
Skatīt arī: Kas ir siltuma līdzsvars?
konvekcijas piemēri
Apskatiet dažus piemērus:
Jūs sildītāji ir uzstādīti tuvu telpu grīdai, jo karstā gaisa blīvums ir mazāks par aukstā gaisa blīvums, izraisot, ka gaiss, kas atstāj sildītāju, paaugstinās, paaugstinot visa temperatūru istaba.
O gaisa kondicionēšana tas ir uzstādīts augšpusē, tāpēc aukstajam gaisam, ko tas ievada telpā, ir tendence nolaisties, pateicoties tā blīvumam.
Jūs izplūdes ventilatori, kas izplatīta tirgos un noliktavās, tiek izmantoti, lai augošais karstais gaiss varētu cirkulēt uz ēku ārpusi, uzturot tos vēsus.
O magmatisks materiāls (lava) pārvietojas Zemes apvalkā, un to konvekcijas strāvu dēļ izraida vulkāni.
saules radiācija iztvaiko ūdeni, šis tvaiks paceļas un kondensējas, sasniedzot lielu augstumu, izraisot lietus mākoņus.
Skatīt arī: Virspusēja dilatācija: formula, eksperiments, vingrinājumi
vadītspēja un starojums
Pārbaudiet citu siltuma pārneses procesu galvenās īpašības:
Braukšana: rodas, ja ir saskare starp dažādu ķermeņu virsmām un cieto vielu iekšpusē. Šajā procesā nenotiek masas pārnešana, bet “saskare” starp saskarnes molekulām, kas savstarpēji apmainās ar enerģiju. Kad mēs uzkāpjam uz karstā asfalta vai keramikas grīdas, lielākā daļa siltuma tiek nodota vadīšanas procesā.
Radiācija: ir siltuma pārneses process, kas notiek, izdalot elektromagnētiskie viļņi, galvenais ir infrasarkanais. Ļoti karstumā daži ķermeņi kļūst kvēlspuldzi un sāk izstarot redzamo gaismu frekvences tuvu sarkanai, dzeltenai un pat zilai, kā tas notiek, sadedzinot gāzi no virtuve.
Autors: Rafaels Helerbroks