Hva er naturlig konveksjon?

February 8  by Eliza

Naturlig konveksjon er en form for varmeoverføring, karakterisert ved at ikke-humane krefter påvirke kjøling og oppvarming av fluider, slik som gasser og væsker. Varmeoverføring skaper en syklus kalt en konveksjonsstrøm hvor en varm væske er erstattet med en kjøler en. Alle væsker og saken er laget av små byggeklosser som kalles atomer, som gruppe sammen i molekyler. Bevegelsen av disse molekylene er det som forårsaker væske for å stige eller falle.

Naturlig konveksjon bidrar til å forklare mange av jordens naturlige systemer, for eksempel havstrømmer og de atmosfæriske lag. Det er i motsetning til tvungen konveksjon, som fungerer på samme prinsipp, men har en varmekilde skapt av menneskeskapte enheter, for eksempel luft eller vann fans som fremskynder den varmeoverføring syklus. Både tvungen og naturlig konveksjon kan brukes til bestemte formål, for eksempel oppvarming av boliger eller en kommunal vannforsyning.

Når handlet på av en varmekilde, for eksempel solen eller under bakken varme, væske ofte stige opp. For eksempel, når solen varmer opp jordas overflate, er det luft ved bakken nesten alltid varmere enn luften høyere opp på himmelen. Varme utvider rommet mellom molekylene, noe som gjør luften lettere og heve den over overflaten. Som luften stiger lenger bort fra den varme bakken, molekylene avkjøles og komprimeres. Dette kaldere og tyngre luft deretter trekkes ned av tyngdekraften, der det varmes opp igjen, og syklusen starter på nytt.

Havstrømmer er også opprettet på grunn av naturlig konveksjon, kombinert med endringer i vind og tettheten av saltvann. Kald vind som passerer over vannflaten forårsaker molekylene for å komprimere og synker ned mot havbunnen. Som vannet beveger seg nærmere ekvator, varmer den opp og stiger igjen. Dette skaper massive havstrømmer som flyter langs kontinental kyster og påvirker været på de omkringliggende landområder.

Vanligvis er en viktig komponent i naturlig konveksjon Newtons lov av kjøling. Dette vitenskapelig lov fastslår at den hastighet med hvilken et stoff taper varme er direkte relatert til temperaturen av objektet som virker på den. Med andre ord, jo kaldere gjenstanden er, jo mer varme fluidet tape. Et eksempel på denne loven i aksjon er effekten av å legge isbiter til en drink - ett kuben vil bare ta bort en liten del av varmen, men en håndfull vil chill drikke mye raskere.

  • Havstrømmer ble skapt av naturlig konveksjon.
  • Avkjølingen av en drikk med isbiter er ansett naturlig konveksjon.
  • Newtons lov av Cooling kommer inn i bildet i naturlig konveksjon.