Vsebina
- Osnove konvekcije
- Naravna in prisilna konvekcija
- Konvekcijske celice
- Konvekcijske celice v atmosferi
- Druge konvekcijske celice
Konvekcijska celica je sistem, v katerem se tekočina segreje, izgubi gostoto in jo prisili v območje večje gostote. Cikel se ponavlja in oblikuje se vzorec gibanja. Konvekcijske celice v Zemljini atmosferi so odgovorne za pihanje vetra in jih najdemo v različnih drugih naravnih in umetnih pojavih.
Osnove konvekcije
Konvekcija, skupaj s prevodnostjo in sevanjem, je eden od treh načinov prenosa toplote. Konvekcija poteka skozi dejansko gibanje snovi. To pomeni, da konvekcija lahko poteka le v plinih, tekočinah in plazmi - ne v trdni snovi. Dober primer konvekcije je v balonu z vročim zrakom. Ko se zrak v balonu segreva, se njegove molekule sestavljajo. To vodi do povečanja volumna zraka, kar vodi do zmanjšanja gostote. Gosta snov se preide v manj gosto snov, kadar koli ima priložnost. Topel zrak v balonu potisne navzgor hladnejši zrak okoliške atmosfere, vzame balon s seboj.
Naravna in prisilna konvekcija
Naravna konvekcija poteka, kadar je gibanje v celoti posledica razlik v gostoti med toplo in hladno snovjo. Prisilna konvekcija se zgodi, ko k gibanju prispeva druga sila, na primer ventilator ali črpalka.
Konvekcijske celice
Za tvorbo konvekcijske celice je potreben vir toplote. Tekočina segreva vir toplote in jo potisne stran. Tekočina nato začne izgubljati toploto in se neizogibno ohladi. Ta hladnejša in gostejša snov se s pretokom na novo segrete snovi vrne proti prvotnemu viru toplote. Oblikuje sistem gibanja, ki se imenuje konvekcijska celica. Tekočina se bo še naprej premikala, dokler bo prisoten vir toplote.
Konvekcijske celice v atmosferi
Konvekcijske celice se pojavljajo v Zemljini atmosferi tako na majhnih kot na velikih lestvicah. Morski vetrič je na primer lahko posledica konvekcijske celice. Voda zadržuje toploto bolje kot zemlja. To pomeni, da ko se sonce vzhaja, se zrak na kopnem segreje hitreje kot zrak nad vodo. Območje z nizko gostoto se tvori nad kopnim. Zrak z večjo gostoto iz vode ga skuša nadomestiti in ustvari oceanski vetrič. Ponoči se zgodi isto, vendar obratno. V večjem obsegu se zrak segreva z višjimi temperaturami na ekvatorju, dviga in se širi proti severu in jugu proti polovam, kjer se hladi.
Druge konvekcijske celice
Konvekcijske celice so odgovorne, da se makaroni dvignejo in potopijo v loncu z vrelo vodo. Ena od sil, ki prispeva k izbruhu lave iz vulkana, je konvekcija. Konvekcijske celice lahko najdemo celo na soncu.