Konveksjon: varmeoverføring i væsker

Konveksjon det er en prosess av varmeoverføring som oppstår ved den interne bevegelsen til en væske, som luft eller vann. Konveksjon oppstår når det er en temperaturgradient i en væske. På denne måten beveger de varmere områdene av dette, som er mindre tette enn resten, og gir opphav til oppadgående konveksjonsstrømmer. Resten av væsken som har en lavere temperatur har en tendens til å "gå ned", siden dens tetthet er litt høyere.

Seogså: Tre vanlige feil i termologi

Konveksjon varmeoverføring

Konveksjon forårsaker store luftforskyvninger.

DE konveksjon, også kjent som konveksjontermisk, oppstår fra tendensen som de fleste væsker viser når de blir oppvarmet: de blir utvide, ferd med å bli noe mindretett. DE forskjellitetthet gjør væsken stige takket være handlingen av styrken til oppdrift. Den konvektive bevegelsen finner sted til all væsken er under den temperatur.

I tillegg til den naturlige konveksjonen, som oppstår takket være oppdrift, er det den konveksjontvunget. I dette pumpes den kalde luften opp, mens den varme luften beveger seg ned, akkurat som når vi setter en takvifte for å kjøle et rom.

I motsetning til andre varmeoverføringsprosesser, i konveksjon masseoverføring, siden varme overføres av den flytende væsken. I tillegg til konveksjonsprosessen er det to andre varmeoverføringsprosesser: ledning og stråling.

Termisk konveksjon kan bare forekomme i inne i en væske som er underlagt handling fra tyngdekraften, slik at oppdrift være i stand til å "pumpe" den mindre tette væsken oppover. Under stigningen har væsken en tendens til å gi varme til omgivelsene, slik at densiteten gradvis øker og får den til å synke igjen.

Konveksjonsprosessen kan observeres under oppvarming av vann og er også en av hovedansvarlige for forskyvning av luftmasser som skjer i jordens atmosfære.

Ikke stopp nå... Det er mer etter annonseringen;)

Formel for termisk konveksjon

Formelen som brukes til å beregne varmeoverføring ved termisk konveksjon, er gitt av Newtons kjølingslov. Denne loven sier at varmeoverføringshastigheten er direkte proporsjonal med temperaturforskjellen mellom kroppen og omgivelsene. Sjekk ut:

Spørsmål - varme (J)

t - tidsintervall (er)

H - termisk overføringskoeffisient (W / m²K)

DE - varmeoverføringsareal (m²)

T_SUP væskeoverflatetemperatur (K)

T_AMB - omgivelsestemperatur (K)

Ved konveksjon er den koeffisientioverføretermisk (h) er relatert til et stort antall variabler, slik som fluidviskositet og varmeledningsevne. For de fleste tilfeller er det imidlertid mulig å anta det H er en funksjon som direkte avhenger av forskjellen i væsketetthet, forårsaket av dens termisk ekspansjon.

Se også: Hva er termisk likevekt?

konveksjonseksempler

Skyer dannes ved konveksjon av vanndamp.

Sjekk ut noen eksempler:

• Du varmeovner installeres nær gulvet i rommene da tettheten av varm luft er mindre enn tettheten av kald luft, noe som får luften til å forlate varmeren til å stige, og hever temperaturen på det hele rommet.

• O klimaanlegg den er installert på toppen, så den kalde luften den sprøyter inn i rommet har en tendens til å synke ned, takket være dens tetthet.

• Du eksosvifter, vanlig i markeder og lagre, brukes slik at den varme luften som stiger kan sirkulere til utsiden av bygningene og holde dem kjølig.

• O magmatisk materiale (lava) beveger seg i jordens mantel og blir utvist av vulkaner på grunn av konveksjonsstrømmer.

• DE solstråling fordamper vann, denne dampen stiger og kondenserer når den når høye høyder, noe som gir opphav til regnskyer.

Se også: Overfladisk utvidelse: formel, eksperiment, øvelser

ledning og stråling

Sjekk ut hovedegenskapene til de andre varmeoverføringsprosessene:

• Kjøring: oppstår når det er kontakt mellom overflatene til forskjellige legemer og innvendige faste stoffer. I denne prosessen er det ingen masseoverføring, men "kontakten" mellom grensesnittmolekylene som utveksler energi med hverandre. Når vi tråkker på varm asfalt, eller et keramisk gulv, overføres det meste av varmen ved ledningsprosessen.

• Stråling: er varmeoverføringsprosessen som skjer ved utslipp av elektromagnetiske bølger, den viktigste er infrarød. Når det er veldig varmt, blir noen kropper glødende og begynner å avgi synlig lys frekvenser nær rød, gul og til og med blå, som skjer under forbrenning av gass fra kjøkken.

Av meg. Rafael Helerbrock

Vil du referere til denne teksten i et skole- eller akademisk arbeid? Se:

HELERBROCK, Rafael. "Konveksjon"; Brasilskolen. Tilgjengelig i: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/conveccao.htm. Tilgang 27. juni 2021.