자연 대류 란?

자연 대류는 비인간적 인 힘이 가스 및 액체와 같은 유체의 냉각 및 가열에 영향을 미치는 열 전달 유형입니다. 열 전달은 따뜻한 유체가 더 차가운 유체로 대체되는 대류 전류라는 사이클을 만듭니다. 모든 유체와 물질은 원자로 불리는 작은 빌딩 블록으로 만들어지며 분자로 함께 그룹화됩니다. 이 분자들의 움직임은 유체의 상승 또는 하강을 유발합니다.

자연 대류는 해류 및 대기 층과 같은 지구의 많은 자연 시스템을 설명하는 데 도움이됩니다. 강제 대류와는 대조적으로 동일한 원리로 작동하지만 열 전달 사이클을 가속화하는 공기 또는 물 팬과 같은 인공 장치로 만든 열원이 특징입니다. 강제 및 자연 대류는 집 난방 또는 도시 수도 공급과 같은 특정 목적으로 사용할 수 있습니다.

태양이나 지열과 같은 열원에 의해 작용하면 유체가 종종 상승합니다. 예를 들어, 태양이 지구 표면을 데우면 지상의 공기는 거의 항상 하늘의 높은 공기보다 따뜻합니다. 열은 분자들 사이의 공간을 넓혀 공기를 더 가벼워 표면 위로 올립니다. 공기가 뜨거운지면에서 멀어 질수록 분자는 냉각되어 압축됩니다. 이 시원하고 무거운 공기는 중력에 의해 당겨져 다시 가열되고 사이클이 다시 시작됩니다.

자연 대류로 인해 해류가 발생하며, 바람의 변화와 바닷물의 밀도가 결합됩니다. 물 표면을 통과하는 차가운 바람은 분자가 압축되어 해저쪽으로 가라 앉습니다. 물이 적도에 가까워지면 물이 따뜻해지고 다시 상승합니다. 이것은 대륙 연안을 따라 흐르는 거대한 해류를 만들어 주변 육지 지역의 날씨에 영향을 미칩니다.

일반적으로 자연 대류에서 중요한 요소는 뉴턴의 냉각 법칙입니다. 이 과학 법은 물질이 열을 잃는 속도는 물질에 작용하는 물체의 온도와 직접 관련이 있다고 명시하고 있습니다. 즉, 물체가 차가울수록 유체가 더 많은 열을 잃게됩니다. 이 법의 한 가지 예는 음료에 얼음 조각을 추가하는 효과입니다. 하나의 큐브는 열의 작은 부분 만 빼앗을 수 있지만, 소수는 음료를 훨씬 빨리 식힐 것입니다.