Convectie het is een proces van warmteoverdracht die optreedt door de interne beweging van a vloeistof, zoals lucht of water. Convectie ontstaat wanneer er een temperatuurgradiënt in een vloeistof. Op deze manier bewegen de warmere gebieden hiervan, die minder dicht zijn dan de rest, waardoor opwaartse convectiestromen ontstaan. De rest van de vloeistof die een lagere temperatuur heeft, heeft de neiging om "naar beneden te gaan", omdat de dichtheid iets hoger is.
Kijkenook: Drie veelgemaakte fouten in de thermologie
Convectie warmteoverdracht
DE convectie, ook gekend als convectiethermisch, komt voort uit de neiging die de meeste vloeistoffen vertonen bij verhitting: ze worden uitbreiden, worden niets minderdicht. DE verschilindichtheid maakt de vloeistof opstijgen dankzij de werking van de kracht van drijfvermogen. De convectieve beweging vindt plaats totdat alle vloeistof eronder zit temperatuur-.
Naast de natuurlijke convectie, die ontstaat dankzij het drijfvermogen, is er de
convectiegedwongen. Hierin wordt de koele lucht omhoog gepompt, terwijl de warme lucht naar beneden gaat, net als wanneer we een plafondventilator plaatsen om een kamer te koelen.In tegenstelling tot andere warmteoverdrachtsprocessen, wordt bij convectie de massa-overdracht, omdat warmte wordt overgedragen door de bewegende vloeistof. Naast het convectieproces zijn er nog twee andere warmteoverdrachtsprocessen: geleiding en straling.
Thermische convectie kan alleen plaatsvinden in de in een vloeistof dat is onderworpen aan de actie van de zwaartekracht, zodanig dat de drijfvermogen in staat zijn om de minder dichte vloeistof naar boven te "pompen". Tijdens zijn opstijging heeft de vloeistof de neiging om warmte af te geven aan zijn omgeving, waardoor de dichtheid geleidelijk toeneemt, waardoor hij weer wegzakt.
Het convectieproces kan worden waargenomen tijdens de water opwarmen en is ook een van de hoofdverantwoordelijken voor de verplaatsing van luchtmassa's die in de atmosfeer van de aarde voorkomt.
Formule voor thermische convectie
De formule die wordt gebruikt om warmteoverdracht door thermische convectie te berekenen, wordt gegeven door de koelwet van Newton. Deze wet stelt dat de warmteoverdrachtssnelheid recht evenredig is met het temperatuurverschil tussen het lichaam en zijn omgeving. Uitchecken:
Vraag - warmte (J)
t - tijd-intervallen)
H - thermische overdrachtscoëfficiënt (W/m²K)
DE - warmteoverdrachtsoppervlak (m²)
TzoP - oppervlaktetemperatuur vloeistof (K)
TAMB - omgevingstemperatuur (K)
In het geval van convectie, coëfficiëntinoverdrachtthermisch (h) is gerelateerd aan een groot aantal variabelen, zoals vloeistofviscositeit en thermische geleidbaarheid. In de meeste gevallen is het echter mogelijk om aan te nemen dat: H is een functie die direct afhangt van het vloeistofdichtheidsverschil, veroorzaakt door zijn thermische uitzetting.
Zie ook: Wat is thermisch evenwicht?
convectie voorbeelden
Bekijk enkele voorbeelden:
U kachels worden dicht bij de vloer van de kamers geïnstalleerd, aangezien de dichtheid van de warme lucht kleiner is dan de dichtheid van koude lucht, waardoor de lucht die de kachel verlaat stijgt, waardoor de temperatuur van het geheel stijgt de Kamer.
O airconditioning het is bovenaan geïnstalleerd, dus de koude lucht die het in de kamer injecteert, neigt naar beneden, dankzij de dichtheid.
U afzuigventilatoren, gebruikelijk in markten en magazijnen, worden gebruikt zodat de hete lucht die opstijgt naar de buitenkant van gebouwen kan circuleren, waardoor ze koel blijven.
O magmatisch materiaal (lava) beweegt binnen de aardmantel en wordt verdreven door vulkanen als gevolg van convectiestromen.
DE zonnestraling verdampt water, deze damp stijgt op en condenseert bij het bereiken van grote hoogten, waardoor regenwolken ontstaan.
Zie ook: Oppervlakkige dilatatie: formule, experiment, oefeningen
geleiding en straling
Bekijk de belangrijkste kenmerken van de andere warmteoverdrachtsprocessen:
Het rijden: treedt op wanneer er contact is tussen de oppervlakken van verschillende lichamen en binnenin vaste stoffen. Bij dit proces is er geen massaoverdracht, maar het “contact” tussen de grensvlakmoleculen die energie met elkaar uitwisselen. Wanneer we op heet asfalt of een keramische vloer stappen, wordt de meeste warmte overgedragen door het geleidingsproces.
Straling: is het warmteoverdrachtsproces dat plaatsvindt door de emissie van elektromagnetische golven, de belangrijkste is de infrarood. Als ze erg heet zijn, worden sommige lichamen gloeiend en beginnen ze zichtbaar licht uit te stralen in frequenties in de buurt van rood, geel en zelfs blauw, zoals optreedt tijdens de verbranding van gas uit keuken.
Door mij Rafael Helerbrock