Convectiestromen

Thermische convectie

Je hebt er vast van gehoord convectiestromen als we het over de verschillende hebben gehad lagen van de aarde​ Als we het hebben over convectiestromen in de aarde, hebben we het over de verschillen in dichtheid van de materialen waaruit de aardmantel bestaat. Er zijn ook convectiestromen als vloeistoffen die in beweging zijn omdat er temperatuurverschillen zijn.

In dit artikel gaan we je er alles over vertellen.

Wat zijn convectiestromen

Convectiestromen in olie

Wanneer we vloeistoffen vinden die bewegen en bewegen omdat er is een verschil in temperatuur of dichtheid, we hebben convectiestromen​ Om dit type stroom te laten bestaan, moet er een vloeistof zijn, ofwel vloeistof ofwel gas. Dit komt doordat de deeltjes in een vaste stof gefixeerd zijn en niet bewegen, daarom kun je geen stroming zien vanwege verschillen in temperatuur en dichtheid.

Het verschil tussen de temperaturen van het ene of het andere gebied binnen hetzelfde materiaal is wat een energieoverdracht veroorzaakt van een groter naar een kleiner gebied. Convectie vindt plaats totdat er een volledig evenwicht is. Wanneer dit proces plaatsvindt als gevolg van warmteoverdracht, worden materiestromen gevormd die van de ene plaats naar de andere gaan. Daarom wordt het ook beschouwd als een massaoverdrachtsproces.

Convectiestromen afkomstig van natuurlijk worden ze ook wel vrije convectie genoemd​ Als deze convectie bijvoorbeeld plaatsvindt in een apparaat zoals een ventilator of een pomp, wordt dit geforceerde convectie genoemd.

Waarom ontstaan ​​er convectiestromen?

Convectiestromen

Dit type fenomeen vindt plaats vanwege een temperatuurverschil waardoor de deeltjes bewegen en een stroom creëren. Deze stroom kan ook optreden als er een verschil in dichtheid is. Normaal gesproken gaat de stroom in de richting van waar er een hogere temperatuur of dichtheid is naar waar er minder temperatuur en dichtheid is. Deze convectiestromen vinden ook plaats in lucht​ Atmosferische drukstromen blazen in de richting van waar er meer dichtheid is naar waar er minder is. Bij storm zal een lagedrukgebied het doelwit zijn van de windrichting.

Dit is wat een lagedrukzone tot een plek maakt waar regenval en zelfs stormen zijn. Wanneer een stroom warmte van de hoge-energiezone naar de lage-energiezone transporteert, treedt deze convectie op. In gassen en in plasma, zand en centrale temperatuur leidt dat ook tot gebieden met een hogere en lagere dichtheid, waar de atomen en moleculen bewegen om de gebieden te vullen die leeg zijn. Samenvattend kan worden gezegd dat hete vloeistoffen stijgen, terwijl koude continu zinken.

Dit gebeurt op natuurlijke wijze, tenzij er een energiebron is, zoals zonlicht of een warmtebron, die de richting van deze stromen verandert. Convectiestromen vinden plaats totdat temperaturen en dichtheden uniform zijn. Dat de temperaturen en de dichtheden in de aardlagen volledig uniform waren, is ingewikkelder. Dit komt door het feit dat de continentale korst voortdurend wordt gecreëerd en vernietigd, daarom bevat de zesde continu materialen met een andere temperatuur en dichtheid dan de aardmantel. Om nog maar te zwijgen van de temperaturen in de binnenkern.

De materialen in de binnenkern van onze planeet zijn solide door de sterke druk die in het midden aanwezig is. De buitenste kern daarentegen heeft vloeibare materialen omdat, hoewel de temperaturen erg hoog zijn, er niet zo'n krachtige druk is.

Door dit continu inbrengen van materialen en is een verschil in temperatuur en dichtheid zo groot, ontstaan ​​er zogenaamde convectiestromen van de mantel en zijn de oorzaak van de beweging van de Tektonische platen.

Enkele voorbeelden

Om enkele voorbeelden te geven die dit alles veel duidelijker maken, gaan we het volgende beschrijven: veel wetenschappers analyseren de krachten die op een vloeistof inwerken om ze te categoriseren en convectie te begrijpen. Deze krachten kunnen zwaartekracht, oppervlaktespanning, elektromagnetische velden, trillingen, concentratieverschillen en de vorming van bindingen tussen moleculen omvatten. Deze convectiestromen kunnen worden gemodelleerd en beschreven met behulp van verschillende scalaire transportvergelijkingen.

Een voorbeeld van een convectiestroom kan zijn die wordt geproduceerd door water in een pan te koken. Zodra er een paar erwten of een stuk papier wordt toegevoegd om de stroom te volgen, kun je zien hoe de warmtebron in het binnenste deel van het gat het water verwarmt en energie geeft, waardoor de moleculen sneller bewegen. Wanneer het materiaal op lage temperatuur wordt ingebracht, heeft dit ook invloed op de dichtheid van het water. Terwijl het water naar de oppervlakte beweegt, laat het wat energie achter die ontsnapt in de vorm van stoom. Door verdamping wordt het oppervlak voldoende afgekoeld om sommige moleculen terug te laten zakken naar de bodem van de pot.

Een ander voorbeeld van een convectiestroom van hete lucht is die in een huis wanneer lucht door het dak of de zolder van een huis stijgt. Dit komt doordat hete lucht minder dicht is dan koude lucht, waardoor deze de neiging heeft om op te stijgen. Zoals we eerder hebben vermeld, kunnen we het ook met de wind zien. Zonlicht en straling verhitten de lucht in de atmosfeer het vaststellen van een temperatuurverschil waardoor de lucht beweegt. Hoe steiler het temperatuurverschil tussen het ene gebied en het andere, hoe groter het windregime. Dit komt doordat er meer lucht van de hogere drukzone naar de lagere drukzone gaat.

Ik hoop dat met deze voorbeelden veel duidelijker is geworden wat convectiestromen zijn.


De inhoud van het artikel voldoet aan onze principes van redactionele ethiek. Klik op om een ​​fout te melden hier.

Wees de eerste om te reageren

Laat je reactie achter

Uw e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd met *

*

*

  1. Verantwoordelijk voor de gegevens: Miguel Ángel Gatón
  2. Doel van de gegevens: Controle SPAM, commentaarbeheer.
  3. Legitimatie: uw toestemming
  4. Mededeling van de gegevens: De gegevens worden niet aan derden meegedeeld, behalve op grond van wettelijke verplichting.
  5. Gegevensopslag: database gehost door Occentus Networks (EU)
  6. Rechten: u kunt uw gegevens op elk moment beperken, herstellen en verwijderen.