Konwekcja to jest proces przenikanie ciepła co następuje przez wewnętrzny ruch a płyn, takich jak powietrze lub woda. Konwekcja powstaje, gdy występuje gradient temperatury w płynie. W ten sposób cieplejsze obszary tego, które są mniej gęste niż pozostałe, poruszają się, powodując w górę prądy konwekcyjne. Reszta płynu o niższej temperaturze ma tendencję do „schodzenia w dół”, ponieważ jego gęstość jest nieco wyższa.
Popatrzrównież: Trzy częste błędy w termologii
Konwekcyjne przenoszenie ciepła
TEN konwekcja, znany również jako konwekcjatermiczny, wynika z tendencji, jaką większość płynów wykazuje po podgrzaniu: stają się rozszerzać, stając się mniejgęsty. TEN różnicawgęstość sprawia, że płyn wspiąć się dzięki działaniu siły pławność. Ruch konwekcyjny ma miejsce, dopóki cały płyn nie znajdzie się pod nim temperatura.
Oprócz naturalnej konwekcji, która zachodzi dzięki wyporowi, występuje tu konwekcjawymuszony. W tym przypadku chłodne powietrze jest pompowane do góry, a ciepłe opada w dół, tak jak wtedy, gdy kładziemy wentylator sufitowy, aby ochłodzić pomieszczenie.
W przeciwieństwie do innych procesów wymiany ciepła, w konwekcji przeniesienie masy mass, ponieważ ciepło jest przenoszone przez poruszający się płyn. Oprócz procesu konwekcji istnieją dwa inne procesy wymiany ciepła: przewodzenie i promieniowanie.
Konwekcja cieplna może wystąpić tylko w wewnątrz płynu który podlega działaniu powagatak, że pławność być w stanie „pompować” mniej gęsty płyn w górę. Podczas wznoszenia się płyn ma tendencję do nagrzewania otoczenia, przez co jego gęstość stopniowo wzrasta, powodując ponowne opadanie.
Proces konwekcji można zaobserwować podczas podgrzewanie wody i jest również jednym z głównych odpowiedzialnych za przemieszczenie mas powietrza która występuje w ziemskiej atmosferze.
Wzór na konwekcję cieplną
Wzór używany do obliczania wymiany ciepła przez konwekcję cieplną wynika z prawa chłodzenia Newtona. Prawo to mówi, że szybkość wymiany ciepła jest wprost proporcjonalna do różnicy temperatur między ciałem a jego otoczeniem. Sprawdzić:
Q - ciepło (J)
t - Interwały czasowe)
H - współczynnik przenikania ciepła (W/m²K)
TEN - powierzchnia wymiany ciepła (m²)
TSUP - temperatura powierzchni cieczy (K)
TAMB - temperatura otoczenia (K)
W przypadku konwekcji współczynnikwtransfertermiczny (h) wiąże się z dużą liczbą zmiennych, takich jak lepkość płynu i przewodność cieplna. Jednak w większości przypadków można założyć, że H jest funkcją, która bezpośrednio zależy od różnicy gęstości płynu, spowodowanej jej rozszerzalność cieplna.
Zobacz też: Czym jest równowaga termiczna?
przykłady konwekcji
Sprawdź kilka przykładów:
ty grzejniki są instalowane blisko podłogi pomieszczeń, ponieważ gęstość gorącego powietrza jest mniejsza niż gęstość zimnego powietrza, powodująca unoszenie się powietrza opuszczającego nagrzewnicę, podnoszenie temperatury całości pokój.
O klimatyzacja jest montowany od góry, dzięki czemu zimne powietrze, które wprowadza do pomieszczenia, ma tendencję do opadania dzięki swojej gęstości.
ty wentylatory, powszechne na targowiskach i magazynach, są wykorzystywane do tego, aby gorące powietrze, które unosi się w górę, mogło cyrkulować na zewnątrz budynków, utrzymując ich chłód.
O materiał magmowy (lawa) porusza się w płaszczu Ziemi i jest wyrzucana przez wulkany z powodu prądów konwekcyjnych.
TEN promieniowania słonecznego odparowuje wodę, para ta unosi się i kondensuje na dużych wysokościach, powodując powstawanie chmur deszczowych.
Zobacz też: Rozszerzenie powierzchowne: formuła, eksperyment, ćwiczenia
przewodnictwo i promieniowanie
Sprawdź główne cechy pozostałych procesów wymiany ciepła:
Napędowy: występuje, gdy występuje kontakt między powierzchniami różnych ciał i wewnątrz brył. W tym procesie nie ma transferu masy, ale „kontakt” między cząsteczkami interfejsu, które wymieniają ze sobą energię. Kiedy stąpamy po gorącym asfalcie lub posadzce ceramicznej, większość ciepła jest przekazywana w procesie przewodzenia.
Promieniowanie: to proces wymiany ciepła, który zachodzi poprzez emisję fale elektromagnetyczne, głównym z nich jest podczerwień. Niektóre ciała, gdy są bardzo gorące, rozpalają się i zaczynają emitować światło widzialne w częstotliwości zbliżone do czerwonego, żółtego, a nawet niebieskiego, jak to ma miejsce podczas spalania gazu z kuchnia.
Przeze mnie Rafael Helerbrock
