konwekcja odnosi się do procesu przenoszenia ciepła lub energii przez ciecz (gaz lub ciecz) z wysokiej temperatury do niskiej temperatury. Konwekcja jest jednym z trzech rodzajów wymiany ciepła; pozostałe dwa to promieniowanie i przewodzenie. Przewodzenie odnosi się do przenoszenia ciepła między ciałami, które znajdują się w kontakcie fizycznym; natomiast w promieniowaniu energia jest emitowana w postaci fal elektromagnetycznych.,
ruch cząsteczkowy w płynach jest przyczyną konwekcyjnego przenoszenia ciepła. Ruch cząsteczek wzrasta wraz ze wzrostem temperatury cząsteczek; w rezultacie cząsteczki mają tendencję do oddalania się od siebie. Ruch cząsteczek jest odpowiedzialny za przenoszenie ciepła.
jeśli się rozejrzysz, możesz zauważyć, że konwekcja odgrywa ważną rolę w codziennym życiu. W tym artykule omówimy prawdziwe przykłady konwekcji, które są dość interesujące.
1., Bryza
formowanie morskiej i lądowej bryzy stanowią klasyczne przykłady konwekcji. Zgodnie z definicją konwekcji cząsteczki w wyższej temperaturze wypierają cząsteczki w niższej temperaturze. Podobnie po południu powierzchnia lądu w pobliżu morza jest cieplejsza niż wieczorem. Konwekcja powoduje, że powietrze, które znajduje się bliżej powierzchni Ziemi, ogrzewa się, a tym samym unosi. To ciepłe powietrze w pobliżu lądu jest łatwo zastępowane przez chłodne powietrze, co skutkuje ” morską bryzą.”Kiedy jego noc, tendencja lądu do ochłodzenia jest bardziej., Jednak powietrze nad wodą morską jest ciepłe i dlatego podnosi się. Gdy powietrze to unosi się, jest zastępowane przez chłodne powietrze z lądu, które jest powszechnie określane jako ” wiatr lądowy.”
2. Wrzątek
konwekcja wchodzi w grę podczas wrzątku. Dzieje się tak, że zimna woda na dnie nagrzewa się z energii z palnika i podnosi się. Gdy gorąca woda unosi się, zimna woda wpada, aby ją zastąpić, co powoduje ruch w okrągły sposób.
3., Krążenie krwi u ssaków ciepłokrwistych
Możesz być zaskoczony, wiedząc, że zwierzęta ciepłokrwiste wykorzystują konwekcję do regulacji temperatury ciała. Ludzkie serce jest pompą, a krążenie krwi w ludzkim ciele jest przykładem wymuszonej konwekcji. Ciepło wytwarzane przez komórki w organizmie jest przekazywane do powietrza lub wody, która przepływa przez skórę.
4. Klimatyzator
w upalny letni dzień klimatyzatory są stale używane., Proces chłodzenia powietrza w klimatyzatorach wykorzystuje samą zasadę konwekcji. Zimne powietrze jest uwalniane przez klimatyzatory. To zimne powietrze jest gęstsze od ciepłego i dlatego tonie. Ciepłe powietrze, będąc mniej gęste, unosi się i jest wciągane przez klimatyzator. W rezultacie prąd konwekcyjny jest ustawiany i pomieszczenie jest chłodzone.
5. Grzejnik
nawet grzejniki działają na zasadzie konwekcji. Podobnie jak przykład klimatyzatorów powyżej, grzejniki również działają w podobny sposób., W grzejnikach element grzejny jest umieszczony na dole. Zimne powietrze, będąc gęste, tonie i jest pobierane do grzejnika; jest ogrzewane i uwalniane. Gorące powietrze zastępuje lukę pozostawioną przez zimne powietrze. W związku z tym ustawiany jest prąd konwekcyjny.
6. Lodówka
zasada działania stosowana w lodówkach jest bardzo podobna do zasady działania klimatyzatorów. Zamrażarka, w przypadku lodówek, jest umieszczona na górze. Jak wspomniano powyżej, ciepłe powietrze, będąc mniej gęste, unosi się, a tym samym jest chłodzone przez zamrażarkę., Teraz to chłodne powietrze, będąc gęstsze, tonie, a tym samym utrzymuje dolną część lodówki w chłodzie.
7. Popper gorącego powietrza
popper gorącego powietrza, który jest używany do produkcji popcornu, również wykorzystuje zasadę konwekcji. Popper gorącego powietrza ma wentylator, odpowietrznik i element grzewczy. Gdy popper jest włączony, wentylator jest wykorzystywany do wydmuchiwania powietrza na element grzejny przez otwór wentylacyjny. Element grzewczy z kolei ogrzewa powietrze, które następnie unosi się. Nad elementem grzejnym umieszczone są ziarna popcornu., Jądra są podgrzewane, gdy gorące powietrze unosi się; w związku z tym, co powoduje pękanie jąder.
8. Balon na Gorące Powietrze
powodem, dla którego balony na gorące powietrze są w stanie wznieść się, jest zasada konwekcji. Mogłeś widzieć grzałkę u podstawy balonu. Grzałka ta nagrzewa powietrze, które porusza się w górę. Gorące powietrze, które się unosi, zostaje uwięzione wewnątrz balonu, a tym samym powoduje, że balon również się podnosi. Kiedy musi nastąpić lądowanie balonu na gorące powietrze, część gorącego powietrza jest uwalniana przez pilota., Zimne powietrze zastępuje uwalniane gorące powietrze, dlatego balon obniża się.
9. Gorący napój
kto nie lubi gorącej kawy w Zimowy dzień? Czy wiesz, że uwalnianie ciepła z gorącej filiżanki kawy działa również na zasadzie konwekcji? Być może często obserwowałeś parę wydobywającą się z gorącej filiżanki kawy. Para, w postaci ciepłego powietrza, unosi się z powodu ciepła płynu. Ta para jest przenoszona do powietrza.
10., Opady deszczu & burze
można nawet zaobserwować rolę konwekcji w opadach deszczu i burzach. Zobaczmy jak? Chmury powstają, gdy woda w oceanie się ociepla i unosi. Te krople ciepłej wody z kolei nasycają się, co prowadzi do powstawania chmur. Małe chmury, które powstają w wyniku tego procesu, zderzają się ze sobą, tworząc większe chmury. Te duże chmury, które są powszechnie określane jako cumulonimbus, powodują opady deszczu i burze.
11., Silniki chłodzone powietrzem
silniki w pojazdach takich jak samochody są chłodzone płaszczem wodnym. Przedłużona praca silników prowadzi do podgrzewania wody w płaszczu wodnym/rurach wodnych otaczających silnik. W celu utrzymania pracy silnika, woda musi być chłodzona. Kiedy woda się nagrzewa, zaczyna płynąć w rurach, które są obecne wokół silnika. Gdy ciepła woda przepływa przez te rury, jest chłodzona przez wentylatory. Wentylatory te są również obecne w rurach., Gdy woda ostygnie, płynie z powrotem do silnika, a zatem przestrzegając samej zasady konwekcji i chłodzenia silnika w dół.
12. Topnienie lodu
topnienie lodu jest kolejnym przykładem konwekcji. Temperatura powierzchni lub granicy lodu wzrasta, gdy ciepłe powietrze wieje nad powierzchnię; lub woda, która znajduje się w wyższej temperaturze w porównaniu do lodu, przepływa pod nią. Gdy temperatura powierzchni lub granicy lodu zmienia się, lód topnieje. W podobny sposób zamrożony materiał rozmraża się, gdy jest przechowywany w wodzie.
13., Piec konwekcyjny
kto nie lubi ciast i ciastek? Ale czy wiesz, że większość pieców wykorzystuje zasadę konwekcji? W przypadku pieców konwekcyjnych stosuje się konwekcję wymuszoną. Wraz z ogrzewaniem cząsteczki obecne w powietrzu również się nagrzewają i zaczynają się poruszać. Jedzenie wewnątrz piekarnika jest gotowane dzięki temu ciepłemu powietrzu.