• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Konwekcja

    Przeczytaj także...
    Śreżoga – ruch konwekcyjny rozedrganego w upalny dzień powietrza, powodujący wrażenie mgły (np. nad rozgrzanym asfaltem).Substancja – materia składająca się z obiektów (cząstek, atomów) posiadających masę spoczynkową. Substancją nie jest zatem np. fala lub pole fizyczne (grawitacyjne, elektryczne).
    Pod pojęciem prądów termicznych rozumiemy pionowe ruchy powietrza w atmosferze powstałe w wyniku różnicy temperatur, czyli obszary wznoszącego się lub opadającego powietrza. Potocznie nazwę tę stosuje się do prądów wznoszących wykorzystywanych w szybownictwie czy lotniarstwie.
    Ilustracja ruchów konwekcyjnych w przypadku prostej kuchenki
    Rysunek przedstawia rozkład temperatury wywołany konwekcją (czerwień - wyższa temperatura, niebieski - niższa) uzyskany jako symulacja komputerowa. Gorące, lżejsze położone niżej warstwy tworzą pióropusze gorącej materii, podobnie chłodniejszy materiał z góry przenosi się w dół. W symulacji przyjęto parametry substancji takie jak konwekcji w płaszczu Ziemi.
    Powstawanie komórek konwekcyjnych

    Konwekcjaproces przekazywania ciepła związany z makroskopowym ruchem materii w gazie, cieczy lub plazmie, np. powietrzu, wodzie, plazmie gwiazdowej. Czasami przez konwekcję rozumie się również sam ruch materii związany z różnicami temperatur, który prowadzi do przenoszenia ciepła. Ruch ten precyzyjniej nazywa się prądem konwekcyjnym.

    Ciepło w fizyce – jeden z dwóch, obok pracy, sposobów przekazywania energii wewnętrznej układowi termodynamicznemu. Jest to przekazywanie energii chaotycznego ruchu cząstek (atomów, cząsteczek, jonów).Przewodzenie ciepła – proces wymiany ciepła między ciałami o różnej temperaturze pozostającymi ze sobą w bezpośrednim kontakcie. Polega on na przekazywaniu energii kinetycznej bezładnego ruchu cząsteczek w wyniku ich zderzeń. Proces prowadzi do wyrównania temperatury między ciałami.

    Konwekcja jako proces[]

    Konwekcja jest jednym z kilku mechanizmów transportu energii cieplnej (wymiany ciepła), np. przenoszenie za pomocą dyfuzji molekularnej, dyfuzji turbulencyjnej, adwekcja (przenoszenie, konwekcja) ciepła. Konwekcja jest wydajnym sposobem przekazywania ciepła, ale jednocześnie silnie zależnym od substancji i warunków w jakich zachodzi. Konwekcja w atmosferze i wodzie ma duże znaczenie w kształtowaniu klimatu i pogody na Ziemi.

    Konwekcja w płaszczu Ziemi – zjawisko ruchu konwekcyjnego zachodzącego w materii skalnej i skalno-magmowej w płaszczu Ziemi, wykazującej własności półplastyczne. Ruchy te są powolne – osiągają prędkość kilku centymetrów na rok.Powietrze (łac. aër) – mieszanina gazów i aerozoli składająca się na atmosferę ziemską. Pojęcie jest stosowane przede wszystkim w odniesieniu do tej części powłoki gazowej, której chemiczny skład jest wyrównany wskutek cyrkulacji gazów w troposferze (zob. homosfera, warstwa o grubości do 100 km), bywa jednak odnoszone również do wszystkich sfer ziemskiej atmosfery, o różnym składzie chemicznym i właściwościach fizycznych.

    Wyróżnia się:

  • Konwekcję swobodną – ruch płynu jest wywołany różnicami gęstości (ciśnienia) wywołanymi różnicą temperatur.
  • Konwekcję wymuszoną – występuje ruch płynu niewynikający z konwekcji, wywoływany przez czynniki zewnętrzne urządzenia wentylacyjne, wiatr itp.
  • W układach fizycznych często występuje konwekcja mieszana, będącą złożeniem obu typów konwekcji. Ilość przekazanego ciepła przez konwekcję zależy od szybkości ruchu płynu, dlatego w celu zwiększenia przekazywania ciepła w komputerach, chłodnicach samochodowych itp. stosuje się wentylatory zwiększające prędkość przepływu powietrza.

    Płaszcz – warstwa Ziemi o grubości ok. 2900 km, leżąca pomiędzy skorupą a jądrem. W skład płaszcza wchodzi ok. 70% objętości skał ziemskich (materii ziemskiej). Ze względu na swoją dominującą pozycję w bilansie masy Ziemi płaszcz spełnia kluczową rolę w procesach uwalniania się energii z wnętrza Ziemi, jest m.in. silnie sprzężony z procesami tektoniki płyt.Temperatura – jedna z podstawowych wielkości fizycznych (parametrów stanu) w termodynamice. Temperatura jest związana ze średnią energią kinetyczną ruchu i drgań wszystkich cząsteczek tworzących dany układ i jest miarą tej energii.

    Prąd konwekcyjny[]

    Każda konwekcja wynika z istnienia prądu konwekcyjnego. W konwekcji naturalnej prąd ten powodowany różnicą gęstości pomiędzy obszarami o różnej temperaturze w płynie. W stanie stacjonarnym prądy konwekcyjne tworzą zamknięte pętle - komórki konwekcyjne. Komórka konwekcyjna, w danych warunkach (różnicy temperatur, lepkości płynu) ma pewne minimalne rozmiary. Jeżeli objętość, w której znajduje się płyn, jest mniejsza od minimalnego rozmiaru komórki konwekcyjnej, wówczas prąd konwekcyjny nie powstaje i zjawisko konwekcji nie zachodzi. Efekt ten ma kluczowe znaczenie w konstruowaniu materiałów izolacyjnych, w których występują przestrzenie wypełnione powietrzem.

    Komórka konwekcyjna – układ wznoszących i opadających prądów konwekcyjnych w płynie, tworzących w stanie stacjonarnym zamkniętą pętlę.Płomień – zjawisko spalania gazu w którym zachodzą reakcje rozkładu i spalania. Paliwem w płomieniu jest zawsze gaz. Płomień nad cieczą występuje wskutek parowania tej cieczy zaś płomień nad palącym się ciałem stałym świadczy o wydzielaniu się palnego gazu wskutek rozkładu paliwa (piroliza).

    Przykłady ruchów konwekcyjnych:

  • gorące gazy unoszące się do góry nad płomieniem
  • śreżoga – rozedrgane powietrze tworzące wrażenie mgły w gorący i upalny dzień (np. nad rozgrzanym asfaltem)
  • delikatny ruch wody podczas podgrzewania (widoczny w naczyniu jako ruszająca się delikatna "mgiełka").
  • Prądy konwekcyjne w atmosferze są przyczyną powstawania niektórych rodzajów chmur (gł. chmur kłębiastych: cumulus i cumulonimbus).

    Cumulonimbus (Cb), chmura kłębiasta deszczowa to gęsta chmura rozbudowana pionowo na wysokość kilku lub kilkunastu kilometrów, niekiedy w kształcie wieży, o górnej powierzchni gładkiej, zakończonej kopulasto lub kalafiorowato (Cumulonimbus calvus, Cb cal) (calvus z łac. "łysy"), bądź w postaci bardziej rozbudowanej w piętrze wysokim (Cumulonimbus capillatus, Cb cap), przypominająca olbrzymie kowadło lub grzyb (incus – Cb cap in). Podstawa chmur tego rodzaju znajduje się na wysokości 2÷3 km, natomiast górny ich pułap w strefie międzyzwrotnikowej może przekraczać 20 km. Złożone w dolnej części z kropel wody, a w górnej z kryształków lodu – są to chmury najbardziej rozbudowane w kierunku pionowym. Dlatego zjawiska fizyczne w nich występujące są bardzo gwałtowne. Chmury tego rodzaju mogą być źródłem gwałtownych opadów deszczu, śniegu lub gradu, którym często towarzyszą wyładowania elektryczne (burze).Materia – w potocznym znaczeniu: ogół obiektywnie istniejących przedmiotów fizycznych, poznawalnych zmysłami. W fizyce termin "materia" ma kilka znaczeń.

    Zobacz też[]

    Zjawiska, w których występuje konwekcja:

  • prądy termiczne
  • cyrkulacja powietrza
  • konwekcja w płaszczu Ziemi
  • prąd morski
  • energia prądów morskich, pływów i falowania
  • Inne sposoby ciepłego przepływu energii:

  • przewodzenie ciepła
  • promieniowanie cieplne



  • w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Przemiana fizyczna (proces fizyczny) – proces, w którym można wyróżnić co najmniej dwa istotnie różniące się stany materii, tzw. początkowy i końcowy. Przemiana fizyczna zmienia właściwości fizyczne obiektu (ciała, substancji lub systemu fizycznego) lub jego stan, np. położenie, prędkość.
    Prąd morski – duże i niemal niezmienne ruchy wody w oceanach wywołane przede wszystkim występowaniem wiatrów stałych oraz różnicami temperatur, bądź zasolenia, a także ruchem obrotowym Ziemi, który modyfikuje ich kierunek.
    Wymiana ciepła (nazywana także transportem ciepła lub przekazywaniem ciepła) jest to jeden ze sposobów (obok pracy) przekazywania energii pomiędzy układami termodynamicznymi.
    Ruch w fizyce – zmiana położenia ciała odbywająca się w czasie względem określonego układu odniesienia uznanego za nieruchomy.
    Cumulus (Cu), chmura kłębiasta – to oddzielna, gruba, biała chmura, złożona z kropel wody. Jej górna część (z wyjątkiem gatunku Cumulus fractus) ma kształt kopuły, a podstawa położona poziomo na podobnej wysokości w przedziale od około 600 do 2500 metrów. Cumulusy są więc rodzajem chmur powstających w piętrze niskim troposfery. Bardziej wypiętrzonym chmurom kłębiastym towarzyszą niewielkie opady deszczu. Chmury te potrafią szybko się przekształcać, a typowy czas życia małego cumulusa trwa 10-30 minut.
    Granule – niewielkie (do 1400 km średnicy) komórki konwekcyjne plazmy wynoszone do góry w strefie konwekcyjnej Słońca, o temperaturze wyższej niż średnia temperatura powierzchni.
    Promieniowanie cieplne (termiczne, temperaturowe) – promieniowanie elektromagnetyczne generowane przez cząstki naładowane elektrycznie w wyniku ich ruchu termicznego w materii. Cała materia o temperaturze większej od zera bezwzględnego emituje promieniowanie cieplne.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.022 sek.