Convecție este un proces de transmiterea căldurii care are loc prin mișcarea internă a unui fluid, cum ar fi aerul sau apa. Convecția apare atunci când există o gradient de temperatură într-un fluid. În acest fel, regiunile mai calde ale acesteia, care sunt mai puțin dense decât restul, se mișcă, dând naștere curenților de convecție în sus. Restul fluidului care se află la o temperatură mai joasă tinde să „scadă”, deoarece densitatea sa este puțin mai mare.
Uitede asemenea: Trei greșeli comune în termologie
Transmisia căldurii prin convecție
THE convecție, de asemenea cunoscut ca si convecțietermic, apare din tendința pe care majoritatea fluidelor o prezintă atunci când sunt încălzite: devin extinde, devenind nimic mai puțindens. THE diferențăîndensitate face fluidul urca grație acțiunii forței de Plutire. Mișcarea convectivă are loc până când tot fluidul se află sub ea temperatura.
Pe lângă convecția naturală, care apare datorită flotabilității, există și
convecțieforţat. În aceasta, aerul rece este pompat în sus, în timp ce aerul cald se deplasează în jos, la fel ca atunci când punem un ventilator de tavan pentru a răci o cameră.Spre deosebire de alte procese de transfer termic, în convecție transfer de masă, deoarece căldura este transmisă de fluidul în mișcare. În plus față de procesul de convecție, există și alte două procese de transfer de căldură: conducția și radiația.
Convecția termică poate apărea numai în în interiorul unui fluid care este supus acțiunii gravitatie, astfel încât Plutire să puteți „pompa” fluidul mai puțin dens în sus. În timpul ascensiunii sale, fluidul tinde să dea căldură mediului înconjurător, astfel încât densitatea sa crește treptat, determinând să se scufunde din nou.
Procesul de convecție poate fi observat în timpul Încălzire a apei și este, de asemenea, unul dintre principalii responsabili pentru deplasarea maselor de aer care apare în atmosfera Pământului.
Formula pentru convecție termică
Formula utilizată pentru a calcula transferul de căldură prin convecție termică este dată de legea de răcire a lui Newton. Această lege prevede că rata de transfer a căldurii este direct proporțională cu diferența de temperatură dintre corp și împrejurimi. Verifică:
Î - căldură (J)
t - interval de timp
H - coeficient de transfer termic (W / m²K)
THE - suprafață de transfer de căldură (m²)
TSUP - temperatura suprafeței fluidului (K)
TAMB - temperatura ambiantă (K)
În cazul convecției, coeficientîntransfertermic (h) este legată de un număr mare de variabile, cum ar fi vâscozitatea fluidului și conductivitatea termică. Cu toate acestea, pentru majoritatea cazurilor, este posibil să presupunem că H este o funcție care depinde în mod direct de diferența de densitate a fluidului, cauzată de dilatarea termică.
Vezi și: Ce este echilibrul termic?
exemple de convecție
Consultați câteva exemple:
Tu încălzitoare sunt instalate aproape de pardoseala camerelor deoarece densitatea aerului cald este mai mică decât densitatea aerului rece, provocând creșterea aerului care iese din încălzitor, creșterea temperaturii întregului camera.
O aer conditionat este instalat în partea de sus, astfel încât aerul rece pe care îl injectează în cameră tinde să coboare, datorită densității sale.
Tu guri de aerisire, frecvente în piețe și depozite, sunt utilizate astfel încât aerul fierbinte care se ridică să poată circula către exteriorul clădirilor, menținându-le răcite.
O material magmatic (lava) se mișcă în mantaua Pământului și este expulzată de vulcani datorită curenților de convecție.
THE radiatie solara evaporă apa, acest vapor crește și se condensează la atingerea altitudinilor mari, dând naștere norilor de ploaie.
Vezi și: Dilatarea superficială: formulă, experiment, exerciții
conducere și radiații
Verificați principalele caracteristici ale celorlalte procese de transfer de căldură:
Conducere: apare atunci când există contact între suprafețele diferitelor corpuri și interiorul solidelor. În acest proces nu există transfer de masă, ci „contactul” dintre moleculele de interfață care schimbă energie între ele. Când călcăm pe asfalt fierbinte sau pe podeaua ceramică, cea mai mare parte a căldurii este transferată prin procesul de conducere.
Radiații: este procesul de transfer de căldură care are loc prin emisia de undele electromagnetice, principalul fiind infraroşu. Când sunt foarte fierbinți, unele corpuri devin incandescente și încep să emită lumină vizibilă înăuntru frecvențe apropiate de roșu, galben și chiar albastru, așa cum se întâmplă în timpul arderii gazului din bucătărie.
De mine. Rafael Helerbrock