Конвекционные потоки

Тепловая конвекция

Наверняка вы слышали о конвекционные потоки когда мы говорили о разных слои Земли. Когда мы говорим о конвекционных токах внутри Земли, мы говорим о различиях в плотности материалов, составляющих мантию Земли. Существуют также конвекционные потоки в виде движущихся жидкостей из-за разницы температур.

В этой статье мы вам все расскажем.

Что такое конвекционные токи

Конвекционные токи в масле

Когда мы сталкиваемся с жидкостями, которые движутся и движутся, потому что есть разница в температуре или плотности у нас есть конвекционные токи. Для существования этого типа тока должна быть жидкость, жидкость или газ. Это связано с тем, что частицы внутри твердого тела зафиксированы и не перемещаются, поэтому вы не можете увидеть поток из-за разницы как в температуре, так и в плотности.

Разница между температурами той или иной области внутри одного и того же материала - это то, что вызывает передачу энергии от большей площади к меньшей. Конвекция продолжается до тех пор, пока не наступит полное равновесие. Когда этот процесс происходит за счет теплопередачи, образуются токи вещества, которые перемещаются из одного места в другое. Поэтому это также считается процессом массопереноса.

Конвекционные токи, возникающие от естественно их еще называют свободной конвекцией. Если, например, эта конвекция происходит внутри устройства, такого как вентилятор или насос, это называется принудительной конвекцией.

Почему образуются конвекционные токи?

Конвекционные потоки

Этот тип явления возникает из-за разницы температур, которая заставляет частицы двигаться, создавая ток. Этот ток также может возникать, когда есть разница в плотности. Обычно поток идет в направлении от места с более высокой температурой или плотностью к месту с меньшей температурой и плотностью. Эти конвекционные потоки также имеют место в воздухе.. Потоки атмосферного давления дуют в направлении от места с большей плотностью к месту с меньшей. В случае шторма зона низкого давления будет целью направления ветра.

Это то, что делает зону низкого давления местом, где бывают дожди и даже штормы. Когда ток передает тепло из зоны высокой энергии в зону низкой энергии, возникает эта конвекция. В газах и плазме песок и центральные температуры также приводят к областям с большей и меньшей плотностью, где атомы и молекулы движутся, заполняя более пустые области. Вкратце можно сказать, что горячие жидкости поднимаются, а холодные непрерывно опускаются.

Это произойдет естественным образом, если нет источника энергии, такого как солнечный свет или источник тепла, который изменяет направление этих токов. Конвекционные токи имеют место до тех пор, пока температура и плотность не станут однородными. То, что температуры и плотности были абсолютно одинаковыми во всех слоях Земли, является более сложной задачей. Это связано с тем, что континентальная кора находится в непрерывном созидании и разрушении, поэтому шестая часть земной мантии непрерывно включает в себя материалы разной температуры и плотности. Не говоря уже о температурах внутри ядра.

Материалы во внутреннем ядре нашей планеты твердые из-за сильного давления, которое существует в центре. С другой стороны, внешнее ядро ​​состоит из жидких материалов, потому что, хотя температуры очень высоки, такое сильное давление отсутствует.

Из-за того, что материалы вводятся непрерывно, а разница в температуре и плотности настолько велика, возникают так называемые конвекционные потоки мантии, которые являются причиной движения Тектонические плиты.

примеров

Чтобы привести несколько примеров, которые прояснят все это, мы собираемся описать следующее: многие ученые анализируют силы, действующие на жидкость, чтобы классифицировать их и понять конвекцию. Эти силы могут включать гравитацию, поверхностное натяжение, электромагнитные поля, колебания, разницу концентраций и образование связей между молекулами. Эти конвекционные потоки можно моделировать и описывать с помощью различных скалярных уравнений переноса.

Примером конвекционного тока может быть ток, возникающий при кипячении воды в кастрюле. Как только добавить несколько горошин или лист бумаги, чтобы отследить ток, можно увидеть, как источник тепла во внутренней части отверстия нагревает воду и дает ей энергию, заставляя молекулы двигаться быстрее. . Когда материал вводится при низкой температуре, это также влияет на плотность воды. Когда вода движется к поверхности, она оставляет некоторую энергию, которая улетучивается в виде пара. Испарение охлаждает поверхность в достаточной степени, чтобы некоторые молекулы опускались на дно емкости.

Другой пример конвекционного потока горячего воздуха - это тот, который возникает в доме. когда воздух поднимается через крышу или чердак дома. Это потому, что горячий воздух менее плотный, чем холодный, поэтому он имеет тенденцию подниматься. Как мы уже упоминали ранее, мы также можем видеть это по ветру. Солнечный свет и радиация нагревают воздух в атмосфере установление разницы температур, которая заставляет воздух двигаться. Чем круче разница температур между одним районом и другим, тем сильнее ветровой режим. Это связано с тем, что больше воздуха будет перемещаться из зоны более высокого давления в зону более низкого давления.

Надеюсь, что на этих примерах стало намного понятнее, что такое конвекционные токи.


Содержание статьи соответствует нашим принципам редакционная этика. Чтобы сообщить об ошибке, нажмите здесь.

Будьте первым, чтобы комментировать

Оставьте свой комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован. Обязательные для заполнения поля помечены *

*

*

  1. Ответственный за данные: Мигель Анхель Гатон
  2. Назначение данных: контроль спама, управление комментариями.
  3. Легитимация: ваше согласие
  4. Передача данных: данные не будут переданы третьим лицам, кроме как по закону.
  5. Хранение данных: база данных, размещенная в Occentus Networks (ЕС)
  6. Права: в любое время вы можете ограничить, восстановить и удалить свою информацию.