Konwekcja

Konwekcja jest to proces przekazywania ciepła, który jest związany z ruchem masy w ośrodku (cieczy, plazmie lub gazie) na skutek różnych czynników zewnętrznych.

Konwekcja może mieć charakter wymuszony (na przykład przez pompy, wiatr, wentylatory itp.) oraz swobodny (konwekcja naturalna). Konwekcja naturalna może być spowodowana występowaniem ciśnień, temperatur, gęstości powietrza, cieczy, plazmy.

To właśnie konwekcja odpowiada za wiele zjawisk atmosferycznych (w tym powstawanie wielu chmur, wiatrów, w tym bryzy, cyrkulacja), a także wiele zjawisk w morzach i oceanach (prądy oceaniczne).

Podczas konwekcji powstajątak zwane prądy konwekcyjne, które mogą tworzyć zamknięte pętle obiegu materii.

Przykłady konwekcji

Oto kilka przykładów zjawiska konwekcji:

Wibrujące powietrze nad rozgrzanym asfaltem szosy.
Woda w czajniku na gazie jest podgrzewana przy jego spodzie i unosi się w górę, ochładza się, po czym opada w dół (zobacz rysunek).
© blueringmedia - stock.adobe.com
Powstawanie górskiej bryzy w dolinie ilustruje poniższa ilustracja.
© VectorMine - stock.adobe.com
Wiele ptaków, w tym bocian, wykorzystuje prądy konwekcyjne, by wznosić się na duże wysokości.
Radiator z wnętrza komputera wyprowadza ciepło na zasadzi konwekcji.

Pytania

Czym różni się przewodzenie ciepła od konwekcji?

W przewodnictwie mamy do czynienia z wymianą ciepła w wyniku przemieszczania się pojedynczych cząsteczek i ich zderzeniami z innymi cząsteczkami. W konwekcji przemieszczają się większe ilości cząsteczek na większe odległości w postaci strumieni.

Który z procesów jest szybszy, konwekcja czy przewodzenie ciepła?

Ciepło jest szybciej transportowane dzięki konwekcji cieplnej.

Gdzie wykorzystuje się konwekcję?

Konwekcja jest wykorzystywana w centralnym ogrzewaniu. Ogrzane przez grzejnik powietrze staje się lżejsze i unosi się do góry. Tam ochładza się, gęstnieje i opada w dół, gdzie znajdują się kaloryfery. Proces się powtarza. Powstaje ruch mas powietrza, dzięki któremu nagrzewa się całe pomieszczenie.

ogrzewanie konwekcyjne

Na podobnej zasadzie działa konwekcyjne ogrzewanie podłogowe.