Sie haben sicherlich davon gehört Konvektionsströme wenn wir über das andere gesprochen haben Schichten der Erde. Wenn wir über Konvektionsströme innerhalb der Erde sprechen, sprechen wir über die Dichteunterschiede der Materialien, aus denen der Erdmantel besteht. Es gibt auch Konvektionsströme als Flüssigkeiten, die sich bewegen, weil es Temperaturunterschiede gibt.
In diesem Artikel werden wir Ihnen alles darüber erzählen.
Was sind Konvektionsströme?
Wenn wir Flüssigkeiten finden, die sich bewegen und bewegen, weil Es gibt einen Unterschied in der Temperatur oder Dichte, wir haben Konvektionsströme. Damit diese Art von Strom existiert, muss eine Flüssigkeit vorhanden sein, entweder flüssig oder gasförmig. Dies liegt daran, dass die Partikel in einem Feststoff fixiert sind und sich nicht bewegen. Daher können Sie aufgrund von Temperatur- und Dichteunterschieden keinen Fluss sehen.
Der Unterschied zwischen den Temperaturen des einen oder anderen Bereichs innerhalb desselben Materials bewirkt eine Energieübertragung von einem größeren auf einen kleineren Bereich. Die Konvektion erfolgt bis zum vollständigen Gleichgewicht. Wenn dieser Prozess aufgrund von Wärmeübertragung stattfindet, werden Materieströme gebildet, die sich von einem Ort zum anderen bewegen. Daher wird es auch als Stoffübergangsprozess angesehen.
Konvektionsströme von Natürlich werden sie auch freie Konvektion genannt. Wenn diese Konvektion beispielsweise in einem Gerät wie einem Ventilator oder einer Pumpe stattfindet, spricht man von erzwungener Konvektion.
Warum bilden sich Konvektionsströme?
Diese Art von Phänomen tritt aufgrund eines Temperaturunterschieds auf, der bewirkt, dass sich die Partikel bewegen und einen Strom erzeugen. Dieser Strom kann auch auftreten, wenn es einen Dichteunterschied gibt. Normalerweise geht die Strömung in die Richtung, in der eine höhere Temperatur oder Dichte herrscht, in eine Richtung, in der weniger Temperatur und Dichte herrschen. Diese Konvektionsströme finden auch in Luft statt. Atmosphärendruckströme blasen in die Richtung, in der es mehr Dichte gibt, in die Richtung, in der es weniger gibt. Bei Stürmen ist eine Niederdruckzone das Ziel der Windrichtung.
Dies macht eine Niederdruckzone zu einem Ort, an dem es regnet und sogar stürmt. Wenn ein Strom Wärme von der Hochenergiezone in die Niedrigenergiezone überträgt, tritt diese Konvektion auf. In Gasen und in Plasmasand und bei zentraler Temperatur führt dies auch zu Regionen mit höherer und niedrigerer Dichte, in denen sich Atome und Moleküle bewegen, um die Bereiche zu füllen, die leerer sind. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass heiße Flüssigkeiten aufsteigen, während kalte kontinuierlich sinken.
Dies geschieht natürlich, es sei denn, es gibt eine Energiequelle wie Sonnenlicht oder eine Wärmequelle, die die Richtung dieser Ströme ändert. Konvektionsströme finden statt, bis Temperaturen und Dichten gleichmäßig sind. Dass die Temperaturen und Dichten in den Erdschichten völlig gleichmäßig waren, ist komplizierter. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass die kontinentale Kruste kontinuierlich erzeugt und zerstört wird, weshalb die sechste kontinuierlich Materialien unterschiedlicher Temperatur und Dichte in den Erdmantel einbezieht. Ganz zu schweigen von den Temperaturen im inneren Kern.
Die Materialien im inneren Kern unseres Planeten sind aufgrund des starken Drucks im Zentrum fest. Der äußere Kern hat andererseits flüssige Materialien, weil, obwohl die Temperaturen sehr hoch sind, es keinen so starken Druck gibt.
Aufgrund dieser kontinuierlichen Einführung von Materialien und eines so hohen Unterschieds in Temperatur und Dichte gibt es sogenannte Konvektionsströme des Mantels und sind die Ursache für die Bewegung des Mantels Tektonischen Platten.
Beispiele
Um einige Beispiele nennen zu können, die dies alles viel klarer machen, werden wir Folgendes beschreiben: Viele Wissenschaftler analysieren die Kräfte, die auf eine Flüssigkeit wirken, um sie zu kategorisieren und die Konvektion zu verstehen. Diese Kräfte können Schwerkraft, Oberflächenspannung, elektromagnetische Felder, Schwingungen, Konzentrationsunterschiede und die Bildung von Bindungen zwischen Molekülen umfassen. Diese Konvektionsströme können mit verschiedenen skalaren Transportgleichungen modelliert und beschrieben werden.
Ein Beispiel für einen Konvektionsstrom kann der sein, der durch Kochen von Wasser in einem Topf erzeugt wird. Sobald ein paar Erbsen oder ein Stück Papier hinzugefügt werden, um den Stromfluss zu verfolgen, kann man sehen, wie die Wärmequelle im inneren Teil des Lochs das Wasser erwärmt und ihm Energie gibt, wodurch sich die Moleküle schneller bewegen. Wenn das Material bei einer niedrigen Temperatur eingeführt wird, beeinflusst dies auch die Dichte des Wassers. Wenn sich das Wasser zur Oberfläche bewegt, hinterlässt es etwas Energie, die in Form von Dampf entweicht. Durch Verdunstung wird die Oberfläche ausreichend gekühlt, damit einige Moleküle wieder auf den Topfboden sinken können.
Ein weiteres Beispiel für einen Heißluftkonvektionsstrom ist der in einem Haus auftretende wenn Luft durch das Dach oder den Dachboden eines Hauses steigt. Dies liegt daran, dass heiße Luft weniger dicht als kalte Luft ist und daher zum Aufsteigen neigt. Wie wir bereits erwähnt haben, können wir es auch mit dem Wind sehen. Sonnenlicht und Strahlung erwärmen die Luft in der Atmosphäre Festlegen eines Temperaturunterschieds, durch den sich die Luft bewegt. Je steiler der Temperaturunterschied zwischen einem Gebiet und einem anderen ist, desto größer ist das Windregime. Dies liegt daran, dass sich mehr Luft von der Zone mit höherem Druck in die Zone mit niedrigerem Druck bewegt.
Ich hoffe, dass mit diesen Beispielen viel klarer geworden ist, was Konvektionsströme sind.