Convecție

La convectie Este un proces care are loc în natură prin care căldura este transferată între substanțe lichide, gazoase sau lichide cu lichid, solid și lichid etc. Toate aceste combinații sunt posibile atunci când vorbim despre acest proces de schimb de căldură în care ambele corpuri, indiferent de starea în care se află, vor avea temperaturi diferite. Convecția este un proces important în meteorologie care implică un transfer de căldură între masele de aer.

Vrei să afli mai multe despre convecție? În acest articol vom explica totul despre asta.

Transfer de căldură

Transferul de căldură este principalul lucru în convecție. Nu contează starea fiecărui corp, Atâta timp cât există o diferență vizibilă de temperatură, poate apărea convecția. Acesta este un proces de care profităm pentru a încălzi apa dintr-o oală. Când doi corpuri la temperaturi diferite se întâlnesc, are loc ceea ce știm ca flux de căldură. Corpul cu cea mai ridicată temperatură transferă căldura la cel mai mic.

Acesta este unul dintre motivele pentru care, atunci când punem mâna lângă sobă, simțim căldura. Soba nu transferă căldura respectivă. Există, de asemenea, alte procese de transfer de căldură, cum ar fi radiația și conducția, care sunt explicate împreună cu convecția, așa că le vom revedea mai târziu.

Atât lichidele, cât și gazele sunt considerate fluide. Mișcarea moleculelor sale este responsabilă pentru căldura fiind capabilă să stabilească un flux între cele două corpuri. Conductivitatea termică slabă înseamnă că aluatul trebuie forțat să extragă sau să dea căldură. Pentru a face acest lucru, răcește sau încălzește solidele sau lichidele.

În cazane se folosește un schimbător de căldură. Aceasta constă dintr-o conductă metalică unde apa circulă în interior. Afară vom avea gaz la o temperatură foarte ridicată. Prin procesul de convecție, gazul va putea să renunțe la căldura tubului metalic, iar apa îl va primi prin conducție. Tubul se încălzește și cedează căldura apei care curge în cealaltă direcție. Această apă, primind căldură prin convecție, se încălzește pentru a deveni abur.

Conducere

Unul dintre subiectele cele mai frecvent discutate atunci când vine vorba de energie este atât transferul de căldură direct, cât și indirect. În aparatele electrocasnice folosim încălzirea și aerul condiționat pentru a transfera căldura sau frigul. Aceste aparate au și pierderile de energie. Globalul dintre cantitatea de energie pe care o folosim și pe care o pierdem se califică drept eficiență energetică și este o variabilă importantă de luat în considerare la prețul final al unui produs.

Conducerea este procesul ușor de înțeles de toată lumea. Este despre un transfer de căldură între două puncte care se află la temperaturi diferite. Acest transfer are loc fără a exista un schimb de materie între ele. Un exemplu simplu este: avem o bară metalică în care un capăt este la 80 de grade și celălalt la temperatura camerei. Dacă nu există altă influență externă, transferul conductiv de căldură va avea loc de la capătul fierbinte la capătul rece. Acest lucru va provoca încălzirea capătului rece. Ce să spunem că conducerea depinde în totalitate de tipul de material despre care vorbim. Nu este același lucru să vorbești despre o bară de metal decât una de lemn. Conductivitatea este un element de luat în considerare în acest proces fizic de schimb de energie.

Radiații

Un alt proces prin care se schimbă căldura este radiația. De asemenea, îl folosim foarte mult în casă. Este căldura pe care un corp o emite datorită temperaturii sale, dar fără nici măcar un contact între corpuri. Am văzut că în conducție trebuie să existe frecare între corpuri sau extinderea căldurii prin același corp. Ceea ce nu putea fi schimbul de materii. În acest caz, corpul mai cald se poate încălzi până la frig chiar fără a-l atinge.

În acest tip de proces vom vedea un schimb de căldură simplul fapt că un corp este mai fierbinte decât altul. Pentru ca acest proces să fie perceput, este necesar ca corpul mai cald să fie la o temperatură foarte ridicată. Un exemplu simplu în acest sens poate fi văzut vara când mergi la plajă. Când lăsați mașina parcată și orele trec, reveniți să luați ceva și când atingeți metalul ușilor ardeți de cât de fierbinte este. Soarele se află la o distanță foarte îndepărtată și, totuși, prin radiații este capabil să transfere căldura respectivă către mașină.

În cazul radiațiilor, luăm în considerare și tipul de material cu care avem de-a face. O suprafață din lemn se încălzește, dar nu poate stoca la fel de multă căldură datorită proprietăților sale izolante.

Tipuri de convecție

Odată ce am explicat posibilele transferuri de căldură care există, vom număra tipurile de convecție care există. Transferul de căldură prin convecție poate avea loc în mai multe moduri și acestea sunt:

• Forţat: Se efectuează printr-un ventilator, în cazul aerului, sau o pompă, în cazul apei, în care fluidul se deplasează printr-o zonă fierbinte și căldura este transportată într-o zonă rece.
• Natural: apare atunci când fluidul extrage căldura din zona fierbinte și își modifică densitatea. Acest lucru îl face să se deplaseze către cea mai rece zonă în care va renunța la căldură.

Pentru a înțelege mai bine diferitele tipuri de convecție, vom da un exemplu. Dacă aprindem un radiator, trebuie să așteptăm să crească temperatura. Dacă punem mâna pe radiator la mică distanță, vom vedea că există un flux de aer total natural, deoarece aerul cald tinde să crească. Aerul din jur se încălzește și scade în densitate, făcându-l să cântărească mai puțin. Astfel, curge în sus, provocând trecerea aerului din nou, reînnoindu-se continuu. Este ca și cum ar fi un proces ciclic.

Sper că cu aceste informații puteți afla mai multe despre convecție și transferul de căldură.