Зміст
- Основи конвекції
- Природна і вимушена конвекція
- Клітини конвекції
- Клітини конвекції в атмосфері
- Інші конвекційні клітини
Конвекційна комірка - це система, в якій рідина нагрівається, втрачає щільність і витісняється в область більшої щільності. Цикл повторюється і формується рух руху. Конвекційні клітини в атмосфері Землі відповідають за порив вітру, і їх можна зустріти в багатьох інших природних і техногенних явищах.
Основи конвекції
Конвекція, поряд із провідністю та випромінюванням, є одним із трьох методів передачі тепла. Конвекція відбувається через власне рух матерії. Це означає, що конвекція може відбуватися лише в газах, рідинах і плазмі - не тверді речовини. Хороший приклад конвекції - в повітряній кулі. У міру нагрівання повітря в повітряній кулі молекули, з яких він складається, розповсюджуються. Це призводить до збільшення об’єму повітря, що призводить до зменшення щільності. Щільна матерія перетворюється на менш густу речовину, коли є шанс. Тепле повітря в повітряній кулі виштовхується вгору більш холодним повітрям навколишньої атмосфери, беручи повітряну кулю з собою.
Природна і вимушена конвекція
Природна конвекція відбувається тоді, коли рух повністю обумовлений різницею щільності між теплою і холодною речовиною. Примусова конвекція відбувається, коли інша сила, наприклад вентилятор або насос, сприяє руху.
Клітини конвекції
Для формування конвекційної комірки необхідне джерело тепла. Рідина нагрівається джерелом тепла і відштовхується. Потім рідина починає втрачати тепло і неминуче охолоджується. Ця більш холодна і щільна речовина примушується повернутися до початкового джерела тепла потоком щойно нагрітої речовини. Формується система руху, що називається конвекційною коміркою. Рідина продовжуватиме рухатися до тих пір, поки не буде джерела тепла.
Клітини конвекції в атмосфері
Конвекційні клітини трапляються в атмосфері Землі як на малих, так і на великих масштабах. Наприклад, морський вітерець може бути результатом конвекційної клітини. Вода тримає тепло краще, ніж суша. Це означає, що коли сонце сходить, повітря на суші прогрівається швидше, ніж повітря над водою. Над сушею утворюється зона низької щільності. Повітря більш високої щільності з води прагне замінити його, створюючи океанський бриз. Вночі відбувається те саме, але в зворотному напрямку. У більших масштабах повітря прогрівається більш високими температурами на екваторі, піднімається і поширюється на північ і південь до полюсів, де охолоджується.
Інші конвекційні клітини
Конвекційні клітини відповідають за те, щоб макарони піднімалися і опускалися в горщик з окропом. Однією з сил, яка сприяє виверженню лави з вулкана, є конвекція. Конвекційні клітини можна навіть знайти на сонці.