Convection

La convection C'est un processus qui se produit dans la nature par lequel la chaleur est transférée entre des substances liquides, gazeuses ou liquides avec un liquide, un solide et un liquide, etc. Toutes ces combinaisons sont possibles quand on parle de ce processus d'échange thermique dans lequel les deux corps, quel que soit l'état dans lequel ils se trouvent, auront des températures différentes. La convection est un processus important en météorologie qui implique un transfert de chaleur entre les masses d'air.

Voulez-vous en savoir plus sur la convection? Dans cet article, nous vous expliquerons tout à ce sujet.

Transfert de chaleur

Le transfert de chaleur est le principal élément de la convection. Peu importe l'état de chaque corps, Tant qu'il y a une différence de température notable, une convection peut se produire. C'est un processus dont nous profitons pour chauffer l'eau dans une casserole. Lorsque deux corps à des températures différentes se rencontrent, ce que nous appelons un flux de chaleur se produit. C'est le corps avec la température la plus élevée qui transfère le moins la chaleur.

C'est l'une des raisons pour lesquelles, lorsque nous mettons la main près du poêle, nous ressentons la chaleur. Le poêle ne transfère pas cette chaleur. Il existe également d'autres processus de transfert de chaleur tels que le rayonnement et la conduction qui sont expliqués en conjonction avec la convection, nous les examinerons donc également plus tard.

Les liquides et les gaz sont considérés comme des fluides. Le mouvement de ses molécules est responsable de la capacité de la chaleur à établir un flux entre les deux corps. Une mauvaise conductivité thermique signifie que la pâte doit être forcée à extraire ou à chauffer. Pour ce faire, il refroidit ou réchauffe des solides ou des liquides.

Un échangeur de chaleur est utilisé dans les chaudières. Il s'agit d'un tuyau métallique dans lequel l'eau circule à l'intérieur. Dehors, nous aurons du gaz à très haute température. Grâce au processus de convection, le gaz pourra céder sa chaleur au tube métallique et l'eau la recevra par conduction. Le tube chauffe et cède de la chaleur à l'eau qui s'écoule dans l'autre sens. Cette eau, recevant de la chaleur par convection, se réchauffe pour devenir de la vapeur.

Conduite

L'un des sujets les plus fréquemment abordés en matière d'énergie est le transfert de chaleur direct et indirect. Dans les appareils électroménagers, nous utilisons le chauffage et la climatisation pour transférer la chaleur ou le froid. Ces appareils ont également leurs pertes d'énergie. Le global entre la quantité d'énergie que nous utilisons et celle que nous perdons qualifie d'efficacité énergétique et c'est une variable importante à prendre en compte dans le prix final d'un produit.

La conduite automobile est un processus facilement compréhensible par tous. Il s'agit de un transfert de chaleur entre deux points qui sont à des températures différentes. Ce transfert se produit sans qu'il y ait échange de matière entre eux. Un exemple simple est: nous avons une barre de métal dans laquelle une extrémité est à 80 degrés et l'autre à température ambiante. S'il n'y a pas d'autre influence externe, un transfert de chaleur conducteur se produira de l'extrémité chaude vers l'extrémité froide. Cela fera chauffer l'extrémité froide. Que dire que la conduite dépend entièrement du type de matériau dont nous parlons. Ce n'est pas la même chose de parler d'une barre métallique que d'une barre en bois. La conductivité est un élément à prendre en compte dans ce processus physique d'échange d'énergie.

radiation

Un autre processus par lequel la chaleur est échangée est le rayonnement. Nous l'utilisons également beaucoup à la maison. C'est la chaleur qu'un corps émet à cause de sa température mais sans même contact entre les corps. Nous avons vu qu'en conduction il doit y avoir frottement entre les corps ou extension de la chaleur à travers le même corps. Ce qui ne pouvait pas avoir, c'était l'échange de matière. Dans ce cas, le corps plus chaud peut se réchauffer au froid sans même le toucher.

Dans ce type de processus, nous verrons un échange de chaleur par le simple fait qu'un corps est plus chaud qu'un autre. Pour que ce processus soit perçu, il est nécessaire que le corps plus chaud soit à une température très élevée. Un exemple simple de cela peut être vu en été lorsque vous allez à la plage. Lorsque vous laissez la voiture garée et que les heures passent, vous revenez chercher quelque chose et lorsque vous touchez le métal des portes, vous brûlez à cause de la chaleur. Le Soleil est à une distance très éloignée et, cependant, par rayonnement, il est capable de transférer cette chaleur vers la voiture.

Dans le cas du rayonnement, nous prenons également en compte le type de matériau avec lequel nous avons affaire. Une surface en bois chauffe mais ne peut pas stocker autant de chaleur en raison de ses propriétés isolantes.

Types de convection

Une fois que nous aurons expliqué les transferts thermiques possibles qui existent, nous allons compter les types de convection qui existent. Le transfert de chaleur par convection peut se produire de plusieurs manières et ils sont:

• Forcé: Elle est réalisée à travers un ventilateur, dans le cas de l'air, ou une pompe, dans le cas de l'eau, dans laquelle le fluide se déplace à travers une zone chaude et la chaleur est transportée vers une zone froide.
• Nature: se produit lorsque le fluide extrait la chaleur de la zone chaude et modifie sa densité. Cela l'amène à se déplacer vers la zone la plus froide où il abandonnera sa chaleur.

Pour mieux comprendre les différents types de convection, nous allons donner un exemple. Si nous allumons un radiateur, nous devons attendre que la température augmente. Si nous posons la main sur le radiateur à courte distance, nous verrons qu'il y a un flux d'air tout à fait naturel, puisque l'air chaud a tendance à monter. L'air environnant se réchauffe et diminue en densité, ce qui le rend moins lourd. Ainsi, il s'écoule vers le haut, faisant repasser l'air, se renouvelant continuellement. C'est comme s'il s'agissait d'un processus cyclique.

J'espère qu'avec ces informations, vous pourrez en savoir plus sur la convection et le transfert de chaleur.