Me siguri keni dëgjuar për të rrymat e konvekcionit kur kemi folur për të ndryshme shtresat e Tokës. Kur flasim për rrymat e konvekcionit brenda tokës po flasim për ndryshimet në dendësi të materialeve që përbëjnë mantelin e tokës. Ka edhe rryma konvekcioni si lëngje që lëvizin sepse ka ndryshime në temperaturë.
Në këtë artikull ne do t'ju tregojmë gjithçka në lidhje me të.
Cilat janë rrymat e konvekcionit
Kur hasim lëngje që lëvizin dhe lëvizin sepse ka një ndryshim në temperaturë ose dendësi kemi rryma konvekcioni. Që të ekzistojë ky lloj i rrymës, duhet të ketë një lëng, qoftë i lëngshëm ose gaz. Kjo është për shkak se grimcat brenda një lënde të ngurtë janë fikse dhe nuk lëvizin, prandaj, nuk mund të shihni një rrjedhje për shkak të ndryshimeve si në temperaturë ashtu edhe në dendësi.
Diferenca midis temperaturave të një zone ose tjetrës brenda të njëjtit material është ajo që shkakton transferimin e energjisë nga një zonë më e madhe në një më të vogël. Konvekcioni zhvillohet derisa të ketë ekuilibër të plotë. Kur ky proces ndodh për shkak të transferimit të nxehtësisë, formohen rryma të materies që lëvizin nga një vend në tjetrin. Prandaj, konsiderohet gjithashtu një proces transferimi masiv.
Rrymat e konvekcionit që ndodhin nga natyrisht ato quhen edhe konvekcion i lirë. Nëse, për shembull, kjo konvekcion zhvillohet brenda një pajisjeje të tillë si një ventilator ose një pompë, quhet konvekcion i detyruar.
Pse formohen rrymat e konvekcionit
Ky lloj fenomeni ndodh për shkak të një ndryshimi në temperaturë që bën që grimcat të lëvizin duke krijuar një rrymë. Kjo rrymë mund të ndodhë edhe kur ka një ndryshim në dendësi. Normalisht rrjedha shkon në drejtim nga ku ka temperaturë ose dendësi më të lartë deri atje ku ka më pak temperaturë dhe dendësi. Këto rryma konvekcioni zhvillohen edhe në ajër. Rrjedhat e presionit atmosferik fryjnë në drejtim nga ku ka më shumë dendësi deri atje ku ka më pak. Në rastin e stuhive, një zonë me presion të ulët do të jetë shënjestra e drejtimit të erës.
Kjo është ajo që bën që një zonë me presion të ulët të bëhet një vend ku ka reshje shiu dhe madje edhe stuhi. Kur një rrymë transferon nxehtësinë nga zona me energji të lartë në zonën e ulët të energjisë, kjo konvekcion ndodh. Në gaze dhe në rërë plazmatike dhe temperaturë qendrore që çon gjithashtu në rajone me dendësi më të lartë dhe të ulët, ku atomet dhe molekulat lëvizin për të mbushur zonat që janë më të zbrazura. Mund të thuhet në një mënyrë të përmbledhur se lëngjet e nxehta po rriten ndërsa lëngjet e ftohta po fundosen vazhdimisht.
Kjo do të ndodhë natyrshëm nëse nuk ka një burim energjie, siç është rrezja e diellit ose një burim nxehtësie, që ndryshon drejtimin e këtyre rrymave. Rrymat e konvekcionit zhvillohen derisa temperaturat dhe dendësia të jenë uniforme. Se temperaturat dhe dendësia ishin plotësisht të njëtrajtshme në shtresat e Tokës është më e komplikuar. Kjo është për shkak të faktit se korja kontinentale është në krijimin dhe shkatërrimin e vazhdueshëm, prandaj, i gjashti përfshin vazhdimisht materiale me temperaturë dhe dendësi të ndryshme në mantelin e tokës. Për të mos përmendur temperaturat brenda bërthamës së brendshme.
Materialet në bërthamën e brendshme të planetit tonë janë solide për shkak të presionit të fortë që ekziston në qendër. Nga ana tjetër, bërthama e jashtme ka materiale fluide sepse, megjithëse temperaturat janë shumë të larta, nuk ka një presion kaq të fuqishëm.
Për shkak të kësaj futje të vazhdueshme të materialeve dhe një ndryshim në temperaturë dhe densitet është aq i lartë, ekzistojnë të ashtuquajturat rryma konvekcioni të mantelit dhe janë shkaku i lëvizjes së Pllaka tektonike.
Disa shembuj
Për të qenë në gjendje të vendosim disa shembuj që i bëjnë të gjitha këto më të qarta, ne do të përshkruajmë sa vijon: shumë shkencëtarë analizojnë forcat që veprojnë në një lëng në mënyrë që të jenë në gjendje t'i kategorizojnë ato dhe të kuptojnë konvekcionin. Këto forca mund të përfshijnë gravitetin, tensionin sipërfaqësor, fushat elektromagnetike, dridhjet, ndryshimet e përqendrimit dhe formimin e lidhjeve midis molekulave. Këto rryma konvekcioni mund të modelohen dhe përshkruhen duke përdorur ekuacione të ndryshme të transportit skalar.
Një shembull i një rryme konvekcioni mund të jetë ai i prodhuar nga zierja e ujit në një tenxhere. Sapo të shtohen disa bizele ose një copë letër për të ndjekur rrjedhën aktuale, ju mund të shihni se si burimi i nxehtësisë në pjesën e brendshme të vrimës ngroh ujin dhe i jep asaj energji, duke i bërë molekulat të lëvizin më shpejt. . Kur materiali futet në një temperaturë të ulët ndikon edhe në dendësinë e ujit. Ndërsa uji lëviz drejt sipërfaqes, ai lë pak energji që ikën në formën e avullit. Avullimi fton sipërfaqen mjaftueshëm që disa molekula të zhyten përsëri në fund të tenxheres.
Një shembull tjetër i një rryme konvekcioni të ajrit të nxehtë është ai që ndodh në një shtëpi kur ajri ngrihet nëpër çati ose papafingo të një shtëpie. Kjo sepse ajri i nxehtë është më pak i dendur se ajri i ftohtë kështu që ka tendencë të rritet. Siç e kemi përmendur më parë, ne gjithashtu mund ta shohim atë me erë. Rrezet e diellit dhe rrezatimi nxejnë ajrin në atmosferë vendosja e një ndryshimi në temperaturë që shkakton lëvizjen e ajrit. Sa më e shpejtë të jetë diferenca e temperaturës midis një zone dhe një tjetre, aq më i madh është regjimi i erës. Kjo sepse më shumë ajër do të lëvizë nga zona me presion më të lartë në zonën e presionit më të ulët.
Shpresoj që me këto shembuj të jetë bërë shumë më e qartë se çfarë janë rrymat e konvekcionit.