Dòng đối lưu

Đối lưu nhiệt

Chắc chắn bạn đã nghe về dòng đối lưu khi chúng ta nói về sự khác nhau các lớp của Trái đất. Khi chúng ta nói về các dòng đối lưu bên trong trái đất, chúng ta đang nói về sự khác biệt về mật độ của các vật chất tạo nên lớp phủ của trái đất. Ngoài ra còn có các dòng đối lưu là chất lỏng chuyển động vì có sự khác biệt về nhiệt độ.

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cho bạn biết tất cả về nó.

Dòng đối lưu là gì

Dòng đối lưu trong dầu

Khi chúng ta tìm thấy chất lỏng đang chuyển động và di chuyển vì có sự khác biệt về nhiệt độ hoặc mật độ, chúng ta có dòng đối lưu. Để loại dòng điện này tồn tại, cần phải có một chất lỏng, có thể là chất lỏng hoặc chất khí. Điều này là do các hạt bên trong chất rắn cố định và không di chuyển, do đó, bạn không thể nhìn thấy dòng chảy do sự khác biệt về cả nhiệt độ và mật độ.

Sự khác biệt giữa nhiệt độ của khu vực này hay khu vực khác trong cùng một vật liệu là nguyên nhân gây ra sự truyền năng lượng từ khu vực lớn hơn sang khu vực nhỏ hơn. Sự đối lưu diễn ra cho đến khi có trạng thái cân bằng hoàn toàn. Khi quá trình này xảy ra do truyền nhiệt, các dòng vật chất được hình thành di chuyển từ nơi này sang nơi khác. Vì vậy, nó cũng được coi là một quá trình chuyển khối.

Dòng đối lưu xuất hiện từ tự nhiên chúng còn được gọi là đối lưu tự do. Ví dụ, nếu sự đối lưu này diễn ra bên trong một thiết bị như quạt hoặc máy bơm, thì nó được gọi là đối lưu cưỡng bức.

Tại sao lại hình thành dòng đối lưu?

Dòng đối lưu

Loại hiện tượng này xảy ra do sự chênh lệch nhiệt độ làm cho các hạt chuyển động tạo ra dòng điện. Dòng điện này cũng có thể xảy ra khi có sự khác biệt về mật độ. Thông thường dòng chảy đi theo hướng từ nơi có nhiệt độ hoặc mật độ cao hơn đến nơi có nhiệt độ và mật độ nhỏ hơn. Các dòng đối lưu này cũng diễn ra trong không khí. Các dòng áp suất khí quyển thổi theo hướng từ nơi có mật độ nhiều hơn đến nơi có mật độ thấp hơn. Trong trường hợp có bão, một vùng áp suất thấp sẽ là mục tiêu của hướng gió.

Đây là yếu tố làm cho vùng áp thấp trở thành nơi có lượng mưa và thậm chí cả bão. Khi dòng điện truyền nhiệt từ vùng năng lượng cao sang vùng năng lượng thấp, hiện tượng đối lưu này xảy ra. Trong khí và trong plasma, cát và nhiệt độ trung tâm cũng dẫn đến các vùng có mật độ cao hơn và thấp hơn, nơi các nguyên tử và phân tử di chuyển để lấp đầy các vùng trống hơn. Có thể nói một cách tóm tắt rằng chất lỏng nóng lên trong khi chất lạnh chìm xuống liên tục.

Điều này sẽ xảy ra một cách tự nhiên trừ khi có một nguồn năng lượng, chẳng hạn như ánh sáng mặt trời hoặc nguồn nhiệt, làm thay đổi hướng của các dòng điện này. Dòng đối lưu diễn ra cho đến khi nhiệt độ và mật độ đồng nhất. Rằng nhiệt độ và mật độ hoàn toàn đồng nhất trong các lớp của Trái đất thì phức tạp hơn. Điều này là do thực tế là lớp vỏ lục địa liên tục được tạo ra và phá hủy, do đó, lớp thứ sáu liên tục kết hợp các vật liệu có nhiệt độ và mật độ khác nhau vào lớp phủ của trái đất. Chưa kể đến nhiệt độ bên trong lõi bên trong.

Các vật chất trong lõi bên trong của hành tinh chúng ta ở trạng thái rắn do áp suất mạnh tồn tại ở trung tâm. Mặt khác, lõi bên ngoài có các vật liệu lỏng vì mặc dù nhiệt độ rất cao nhưng không có áp suất mạnh như vậy.

Do sự đưa vật liệu vào liên tục và sự chênh lệch về nhiệt độ và mật độ quá cao, nên có cái gọi là dòng đối lưu của lớp phủ và là nguyên nhân của chuyển động của lớp phủ. Mảng kiến ​​tạo.

Vài ví dụ

Để có thể đưa ra một số ví dụ làm cho tất cả điều này rõ ràng hơn nhiều, chúng tôi sẽ mô tả như sau: nhiều nhà khoa học phân tích các lực tác động lên chất lưu để có thể phân loại chúng và hiểu được sự đối lưu. Những lực này có thể bao gồm trọng lực, sức căng bề mặt, trường điện từ, dao động, sự chênh lệch nồng độ và sự hình thành liên kết giữa các phân tử. Các dòng đối lưu này có thể được mô hình hóa và mô tả bằng cách sử dụng các phương trình vận chuyển vô hướng khác nhau.

Một ví dụ về dòng đối lưu có thể được tạo ra bằng cách đun sôi nước trong nồi. Ngay sau khi thêm một vài hạt đậu hoặc một mảnh giấy để theo dõi dòng điện, bạn có thể thấy nguồn nhiệt ở phần bên trong của lỗ làm nóng nước và cung cấp năng lượng cho nó, khiến các phân tử chuyển động nhanh hơn. . Khi vật liệu được đưa vào ở nhiệt độ thấp, nó cũng ảnh hưởng đến tỷ trọng của nước. Khi nước di chuyển về phía bề mặt, nó để lại một số năng lượng thoát ra dưới dạng hơi nước. Sự bay hơi làm nguội bề mặt đủ để một số phân tử chìm trở lại đáy nồi.

Một ví dụ khác về dòng đối lưu của không khí nóng là dòng xuất hiện trong nhà khi không khí bay qua mái nhà hoặc tầng áp mái của một ngôi nhà. Đó là do không khí nóng ít đặc hơn không khí lạnh nên có xu hướng bốc lên. Như chúng tôi đã đề cập trước đây, chúng tôi cũng có thể nhìn thấy nó với gió. Ánh sáng mặt trời và bức xạ làm nóng không khí trong bầu khí quyển thiết lập sự chênh lệch nhiệt độ làm cho không khí chuyển động. Chênh lệch nhiệt độ giữa vùng này và vùng khác càng dốc thì chế độ gió càng lớn. Điều này là do sẽ có nhiều không khí di chuyển từ vùng có áp suất cao hơn đến vùng có áp suất thấp hơn.

Tôi hy vọng rằng với những ví dụ này, nó đã trở nên rõ ràng hơn nhiều dòng đối lưu là gì.


Nội dung bài viết tuân thủ các nguyên tắc của chúng tôi về đạo đức biên tập. Để báo lỗi, hãy nhấp vào đây.

Hãy là người đầu tiên nhận xét

Để lại bình luận của bạn

địa chỉ email của bạn sẽ không được công bố.

*

*

  1. Chịu trách nhiệm về dữ liệu: Miguel Ángel Gatón
  2. Mục đích của dữ liệu: Kiểm soát SPAM, quản lý bình luận.
  3. Hợp pháp: Sự đồng ý của bạn
  4. Truyền thông dữ liệu: Dữ liệu sẽ không được thông báo cho các bên thứ ba trừ khi có nghĩa vụ pháp lý.
  5. Lưu trữ dữ liệu: Cơ sở dữ liệu do Occentus Networks (EU) lưu trữ
  6. Quyền: Bất cứ lúc nào bạn có thể giới hạn, khôi phục và xóa thông tin của mình.