Co to jest naturalna konwekcja?

Naturalna konwekcja jest rodzajem przenoszenia ciepła, w którym siły nie-ludzkie wpływają na chłodzenie i ogrzewanie płynów, takich jak gazy i ciecze. Transfer ciepła tworzy cykl zwany prądem konwekcyjnym, w którym ciepły płyn jest zastępowany przez chłodniejszy. Wszystkie płyny i materia są wykonane z niewielkich elementów składowych zwanych atomami, które grupują razem w cząsteczkach. Ruch tych cząsteczek powoduje wzrost lub spadek płynów.

Naturalna konwekcja pomaga wyjaśnić wiele naturalnych systemów Ziemi, takich jak prądy oceaniczne i warstwy atmosferyczne. W przeciwieństwie do wymuszonej konwekcji, która działa na tej samej zasadzie, ale ma źródło ciepła stworzone przez urządzenia wykonane przez człowieka, takie jak wentylatory powietrza lub wody, które przyspieszają cykl transferu ciepła. Zarówno wymuszona, jak i naturalna konwekcja może być stosowana do określonych celów, takich jak domy grzewcze lub miejski zaopatrzenie w wodę.

, gdy działają przez źródło ciepła, takie jak słońce lub podziemne ciepło, płyny często rosną. Na przykład, gdy S.ONZ rozgrzewa powierzchnię Ziemi, powietrze na ziemi jest prawie zawsze cieplejsze niż powietrze wyżej na niebie. Ciepło rozszerza przestrzenie między cząsteczkami, czyniąc powietrze lżejszym i podnosząc je nad powierzchnią. Gdy powietrze wznosi się dalej od gorącego gruntu, cząsteczki ochładzają się i ściskają. To chłodniejsze i cięższe powietrze jest następnie ściągane przez grawitację, gdzie ponownie się nagrzewa i zaczyna od nowa cykl.

Prądy oceaniczne powstają również z powodu naturalnej konwekcji, w połączeniu ze zmianami wiatru i gęstością słonej wody. Zimne wiatry przechodzące nad powierzchnią wody powodują, że cząsteczki ściskają i opadają w kierunku dna oceanu. Gdy woda zbliża się do równika, rozgrzewa się i znów unosi się. Tworzy to masywne prądy oceaniczne, które płyną wzdłuż wybrzeży kontynentalnych i wpływają na pogodę w okolicznych regionach lądowych.

Zazwyczaj ważny element w NaturaL Konwekcja to prawo chłodzenia Newtona. To prawo naukowe stwierdza, że ​​szybkość, z jaką substancja traci ciepło, jest bezpośrednio związana z temperaturą obiektu działającego na nim. Innymi słowy, im chłodniejszy jest obiekt, tym więcej ciepła płyn tracą. Jednym z przykładów tego prawa w działaniu jest efekt dodawania kostek lodu do napoju - jedna kostka zabierze tylko niewielką porcję ciepła, ale garstka chłodzi napój znacznie szybciej.