Co to jest konwekcja cieplna?
Konwekcjatermiczny, lub po prostu konwekcja, jest to proces przenikanie ciepła. Kiedy jeden płyn, jak powietrze lub woda, jest Ogrzewany, twoje porcje jeszczegorąco może cierpieć rozszerzalność cieplna, rozszerzanie Twój Tom. Innymi słowy, ten ogrzany płyn zaczyna zajmować Tomwiększy niż płyn w otoczeniu.
Całe ciało umieszczony w ciekłym lub gazowym medium jest poddawany działaniu siły pionowy dla w górę, zew pławność. ta siła jest proporcjonalny do Tom płynu wypartego przez organizm. Ponieważ podgrzana ciecz zajmuje większą objętość, cierpi na większą siłę ciągu i unosi się, co powoduje powstanie ruchpanujący. Wzrost podgrzanego płynu daje miejsce na chłodniejsze porcje i jeszczegęsty z płynuspokój się, tworząc ruchzniżkowy. Proces trwa, aż cały płyn osiągnie tę samą temperaturę.
Konwekcyjne przenoszenie ciepła
Kiedy rozpalamy kominek lub ogień, ciepło jest przekazywane po regionie, w którym spalane jest drewno. Ta transmisja zachodzi ze zjawisk takich jak konwekcja
i naświetlanie. W ten sposób można poczuć unoszenie się gorącego powietrza, zabierając ze sobą sadzę i inne gazy powstające podczas spalania. Co więcej, mimo że nie jesteśmy tak blisko ognia, możemy odbierać ciepło z powodu dużej emisji promieniepodczerwień.Podczas gotowania potraw płyn podlega procesowi konwekcji, aż cała jego objętość znajdzie się w równowadze termicznej, zatrzymując prądy konwekcyjne. Na początku gotowania woda, która styka się z dnem naczynia, otrzymuje ciepło przez przewodzenie. Wzrost temperatury prowadzi do spadku gęstości, więc ta nieco cieplejsza woda unosi się, oddając ciepło do otoczenia poprzez ruch w górę. Proces jest powtarzany, aż cały płyn osiągnie swoją temperaturawwrzenie.
Konwekcja, napromienianie i przewodzenie
Konwekcja jest jednym z procesów wymiany ciepła. Oprócz tego występuje przewodzenie i napromienianie. Sprawdź definicję każdego z tych procesów:
Napędowy: jest to przenoszenie ciepła poprzez kontakt między powierzchniami dwóch lub więcej ciał o różnych temperaturach.
Konwekcja: jest to wymiana ciepła, która zachodzi w płynach, które mają różnice temperatur w swojej zawartości. Kiedy ciepło jest dostarczane do płynu, tworzą się prądy konwekcyjne, które przekazują ciepło, aż cały płyn osiągnie równowagę termiczną.
Naświetlanie: jest to wymiana ciepła za pomocą fal elektromagnetycznych. Każde ciało, które ma temperaturę inną niż zero absolutne, stale wymienia ciepło w postaci fal elektromagnetycznych z otoczeniem. Słońce na przykład ogrzewa Ziemię emitując światło podczerwone i widzialne oraz inne fale elektromagnetyczne.
przykłady konwekcji
Skoro już wiemy, czym jest konwekcja, co powiesz na przykłady sytuacji, w których ten proces ma miejsce?
→ Piec konwekcyjny
Piekarniki konwencjonalne, elektryczny Albo gaz, mieć płomień lub grzałkę umieszczoną w jeszczeNiska z piekarnika. W ten sposób ogrzane powietrze unosi się, podczas gdy chłodniejsze powietrze opada, tworząc prądy konwekcyjne, aż cały piekarnik osiągnie tę samą temperaturę.
→ Chmura konwekcyjna
Wiadomo, że chmury konwekcyjne są bardzo długie, rozciągające się od 11 km aż do 23 km wysoki. Jej wydłużony kształt wynika z unoszących się wewnątrz gorących prądów powietrza. Na szczycie tych chmur wznoszące się powietrze przyjmuje kierunek poziomy, nadając tej kategorii spłaszczony wygląd, jak kowadło.
Najbardziej znanymi chmurami konwekcyjnymi są cumulonimbus, odpowiedzialne za wielkie burze, gradobicia i śniegi, a nawet huragany. Dowiedz się więcej o typach chmur, klikając tutaj.
Na powyższym rysunku mamy dystrybucjawtemperatury w huraganie. ty tonyniebieski odpowiadają regionom więcej zimno, podczas tonyPomarańczowy i czerwonawy są najbardziej gorąco.
Między innymi możemy powiedzieć, że huragany powstają w wyniku wspaniałyróżnicawtemperatura między ziemią a atmosferą, tworząc silne prądy konwekcyjne wznoszące się i opadające. Prądy te nazywane są odpowiednio strefami wysokiego i niskiego ciśnienia.
→ Klimatyzacja i ogrzewanie
Klimatyzatory są zwykle instalowane w miejscawysoki, ponieważ zimne powietrze, które produkują, jest jeszczegęsty niż powietrze otoczenia. Dzięki temu zimne powietrzeuspokój się, to jest gorące powietrze unosi się, dopóki cały pokój nie będzie w środku bilans cieplny.
Nagrzewnice z kolei umieszcza się na podłodze lub w niskich miejscach tak, aby emitowane przez nie gorące powietrze mogło się unosić ogrzewając całe otoczenie.
Podsumowanie konwekcji
Konwekcja jest jedną z form wymiany ciepła i zachodzi w wyniku ruchu w górę iw dół porcji płynu o różnych temperaturach.
Gdy płyn jest podgrzewany, jego cieplejsza część zmniejsza gęstość i bardziej cierpi z powodu wyporu. W ten sposób powstają prądy konwekcyjne skierowane w górę.
Przeze mnie Rafael Helerbrock
Źródło: Brazylia Szkoła - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-conveccao.htm