Konvekcia je to proces prestup tepla ku ktorej dochádza vnútorným pohybom a tekutinaako vzduch alebo voda. Konvekcia vzniká, keď existuje a teplotný gradient v tekutine. Týmto spôsobom sa jeho teplejšie oblasti, ktoré sú menej husté ako ostatné, pohybujú a spôsobujú stúpajúce konvekčné prúdy. Zvyšok tekutiny, ktorá má nižšiu teplotu, má tendenciu „klesať“, pretože jej hustota je o niečo vyššia.
Pozritiež: Tri bežné chyby v termológii
Konvekčný prenos tepla
THE konvekcia, taktiež známy ako konvekciatermálny, vzniká z tendencie, ktorú väčšina tekutín vykazuje pri zahrievaní: stávajú sa rozširovať, stáva sa o nič menejhustý. THE rozdielvhustota robí tekutinu stúpať vďaka pôsobeniu sily vztlak. Konvektívny pohyb prebieha, kým nie je pod ním všetka tekutina teplota.
Okrem prirodzenej konvekcie, ktorá vzniká vďaka vztlaku, existuje konvekciavynútený. Pritom sa chladný vzduch pumpuje hore, zatiaľ čo teplý sa pohybuje dole, rovnakým spôsobom, ako keď umiestňujeme stropný ventilátor na ochladenie miestnosti.
Na rozdiel od iných procesov prenosu tepla, v prúdení hromadný prenos, pretože teplo sa prenáša pohybujúcou sa tekutinou. Okrem procesu konvekcie existujú ďalšie dva procesy prenosu tepla: vedenie a žiarenie.
Tepelná konvekcia môže nastať iba v vo vnútri tekutiny ktorá je predmetom konania gravitácia, také, ktoré vztlak byť schopný „pumpovať“ menej hustú tekutinu smerom hore. Počas svojho výstupu má tekutina tendenciu dodávať teplo svojmu okoliu, takže sa postupne zvyšuje jej hustota, čo spôsobuje, že sa opäť topí.
Proces prúdenia možno pozorovať počas ohrev vody a je tiež jedným z hlavných zodpovedných za presun vzdušných hmôt ktorá sa vyskytuje v zemskej atmosfére.
Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)
Vzorec pre tepelnú konvekciu
Vzorec použitý na výpočet prestupu tepla tepelnou konvekciou je daný Newtonovým zákonom chladenia. Tento zákon hovorí, že rýchlosť prenosu tepla je priamo úmerná teplotnému rozdielu medzi telom a jeho okolím. Odhlásiť sa:
Q - teplo (J)
t - časový interval (y)
H - súčiniteľ prechodu tepla (W / m²K)
THE - plocha na prenos tepla (m²)
TSUP - povrchová teplota kvapaliny (K)
TAMB - teplota okolia (K)
V prípade konvekcie sa koeficientvprevodtermálny (h) súvisí s veľkým počtom premenných, ako sú viskozita kvapaliny a tepelná vodivosť. Vo väčšine prípadov je však možné predpokladať, že H je funkcia, ktorá priamo závisí od rozdielu hustoty tekutín spôsobeného jej tepelná rozťažnosť.
Pozri tiež: Čo je to tepelná rovnováha?
príklady konvekcie
Pozrite si niekoľko príkladov:
Vy ohrievače sú inštalované blízko podlahy miestností, pretože hustota horúceho vzduchu je menšia ako hustota studeného vzduchu, čo spôsobí, že vzduch opúšťajúci ohrievač stúpa, čím sa zvyšuje teplota celku izba.
O klimatizácia je inštalovaný zhora, takže studený vzduch, ktorý vstrekuje do miestnosti, má tendenciu klesať, vďaka svojej hustote.
Vy výfukové ventilátory, bežné na trhoch a skladoch, sa používa na to, aby horúci vzduch, ktorý stúpa, mohol cirkulovať smerom von z budov a udržiavať ich tak chladný.
O magmatický materiál (láva) sa pohybuje v zemskom plášti a je vyhnaný sopkami v dôsledku konvekčných prúdov.
THE slnečné žiarenie odparuje vodu, táto para stúpa a kondenzuje sa pri dosahovaní vysokých nadmorských výšok, čo vedie k dažďovým mrakom.
Pozri tiež: Povrchová dilatácia: vzorec, experiment, cvičenia
vedenie a žiarenie
Zoznámte sa s hlavnými charakteristikami ďalších procesov prenosu tepla:
Šoférovanie: nastáva, keď dôjde ku kontaktu medzi povrchmi rôznych telies a pevnými látkami vo vnútri. V tomto procese nedochádza k prenosu hmoty, ale k „kontaktu“ medzi molekulami rozhrania, ktoré si navzájom vymieňajú energiu. Keď stúpime na horúci asfalt alebo na keramickú podlahu, väčšina tepla sa prenáša procesom vedenia.
Žiarenie: je proces prenosu tepla, ktorý nastáva emisiou elektromagnetické vlny, z ktorých hlavným je infračervená. Keď sú veľmi horúčavy, niektoré telá žiarovky začnú svietiť a začnú emitovať viditeľné svetlo frekvencie blízke červenej, žltej a dokonca modrej, aké sa vyskytujú pri horení plynu z kuchyňa.
Mnou. Rafael Helerbrock
Prajete si odkaz na tento text v školskej alebo akademickej práci? Pozri:
HELERBROCK, Rafael. "Konvekcia"; Brazílska škola. Dostupné v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/conveccao.htm. Sprístupnené 27. júna 2021.
