Конвекция. Конвективный теплообмен - СПИШИ У АНТОШКИ

Поиск
Перейти к контенту

Главное меню:

Конвекция. Конвективный теплообмен

Теория > Физика 8 класс > Тепловые явления
Конвекция – это второй вид теплопередачи, когда внутренняя эергия одного тела передается внутренней энергии другого тела без совершения работы.

Конвекция  (от лат. convectio — доставка)- это перенос энергии струями жидкости или газа.

При конвекции происходит перенос вещества в пространстве.Объяснить явление конвекции можно тепловым расширением тел и законом Архимеда .Конвекция невозможна в твёрдых телах.
Интенсивность конвекции зависит от разности температур слоев жидкости или газа и агрегатного состояния вещества.

Виды конвекции

Существуют различные виды конвекции. Мы рассмотрим свободную и вынужденную конвекции.

виды конвекцииСвободная конвекция в газе или жидкости возникает тогда, когда имеются небольшие области, в которых плотность отличается от плотности основной окружающей их массы вещества. Тогда в условиях земного тяготения под действием силы Архимеда эти области начинают перемещаться. Примером свободной конвекции является всем известное движение воздуха в помещении в котором топится печь или установлен радиатор.
Поместив руку над горячей батареей можно почувствовать, что над ними поднимаются теплые струи воздуха. Это явление можно объяснить таким образом. Часть воздуха, которая соприкасается с теплой батареей, нагревается, расширяется и становится менее плотной, чем окружающий ее более холодный воздух. Под действием архимедовой (выталкивающей) силы эта более теплая часть воздуха начинает подниматься вверх. Ее место заполняет холодный воздух. Через некоторое время, прогревшись, этот слой воздуха также поднимается вверх, уступая место следующей порции воздуха, и т. д. Это и есть конвекция.

В результате перемещения более теплых слоев воздуха происходит перенос тепла (т. е. энергии), или конвективный теплообмен.
Цветы, расположенные рядом с батареей из-за избытка теплого воздуха быстрее высыхают
Точно так же переносится энергия и при нагревании жидкости. Нагретые слои жидкости, менее плотные и поэтому более легкие, вытесняются вверх более тяжелыми, холодными слоями. Холодные слои жидкости, опустившись вниз, в свою очередь, нагреваются от источника тепла и вновь вытесняются менее нагретой жидкостью. Благодаря такому движению жидкость равно¬мерно прогревается.
Поместите в микроволновую печь стакан с холодной водой и частичками заварки или марганца. И пронаблюдайте – как поднимаются слой жидкости при нагревании
Интересно, что в сильные морозы глубокие водоемы не промерзают до дна, и вода внизу имеет температуру +4 градуса Цельсия. Оказывается, что вода при такой температуре имеет наибольшую плотность и опускается на дно. Поэтому дальнейшая конвекция теплой воды наверх становится невозможной и вода более не остывает.

Вынужденная конвекция вызывается внешним механическим воздействием на среду.конвекция
Примерами ее являются обычное перемешивание жидкости ложечкой, движение воздуха в комнате под действием вентилятора, течение жидкости в трубе под действием гидронасоса, работа фена.
Таким образом, конвективный теплообмен может осуществляться в газообразной и жидкой среде при условии, что имеется разность температур между частями этой среды. Конвекция в твердых телах происходить не может, поскольку частицы в них колеблются около определенной точки, удерживаемые сильным взаимным притяжением.
Для осуществле¬ния эффективного конвективного теплообмена в земных условиях в жидкостях и газах их следует прогревать снизу. Если их прогревать сверху, конвекция не происходит, ведь теплые слои и так находятся сверху и опуститься ниже холодных, более тяжелых, они не могут.
Именно поэтому радиаторы отопления устанавливают внизу комнаты, а форточки для проветривания – сверху.

 
 
Поиск
Назад к содержимому | Назад к главному меню