Članak o prijenosu topline konvekcijom
Jeste li ikada bili na plaži kada je bilo sunčano? Za vedrog dana, na plaži uvijek puše vjetar s mora. Zašto na plaži uvijek puše vjetar i zašto se morski povjetarac (vjetrovi koji pušu s mora prema kopnu) javlja tokom dana, a kopneni povjetarac (vjetrovi koji pušu s kopna prema moru) javlja se noću? Zašto se u kišnoj sezoni oblaci mogu spustiti na padine? Zašto se vjetar osjeća hladnim? Odgovori na ova pitanja odnose se na specifičnu toplinu kopna i mora, širenje, gustoću i prijenos topline konvekcijom!
Dobrim i ispravnim razumijevanjem teme, možete odgovoriti na gornja pitanja i druga pitanja koja biste mogli postaviti kasnije.
Prijenos topline kondukcijom obično se događa u čvrstim objektima ili od čvrstih objekata do tekućih objekata (i od tekućih objekata do čvrstih objekata) ili od čvrstih objekata do plinovitih objekata (i od plinovitih objekata do čvrstih objekata). Dok se prijenos topline konvekcijom obično događa u tekućim objektima (npr. voda) i plinovitim objektima (npr. voda), prijenos topline konvekcijom je prijenos topline praćen prijenosom objekata. Da biste bolje razumjeli prijenos topline konvekcijom, razmotrite slučaj, na primjer, zagrijavanje vode pomoću vatre. Kada se voda u posudi zagrijava vatrom, toplina se prenosi iz vatre (visoka temperatura) u posudu (niska temperatura) kondukcijom i zračenjem. Zatim se toplina prenosi iz posude (viša temperatura) u vodu u blizini posude (niža temperatura) kondukcijom. Dodatna toplina uzrokuje porast temperature vode u blizini posude.
Povećanje temperature vode uzrokuje širenje vode ili povećanje volumena vode. Jer kako se volumen vode povećava, gustoća vode se smanjuje. Voda blizu dna posude ima višu temperaturu od vode pored nje. Drugim riječima, voda blizu dna posude ima veći volumen i manju gustoću, dok voda iznad nje ima manji volumen i veću gustoću. Razlika u gustoći uzrokuje da se voda na površini posude, koja ima veću gustoću, kreće prema dolje, a voda blizu dna posude, koja ima manju gustoću, kreće prema gore. Ovaj proces se odvija kontinuirano sve dok sva voda unutra ne dostigne istu temperaturu (ako je pritisak zraka 1 atmosfera, tada voda u posudi isparava ili ključa na 100 ° C).
Pojava vjetrova s kopna i morskog povjetarca također uključuje prijenos topline kondukcijom i konvekcijom. Specifična toplina kopna je manja od specifične topline morske vode. Stoga se tlo brže zagrijava kada je izloženo suncu, a također i hladi kada padne noć. Toplina s kopna brže zagrijava zrak iznad (toplina se prenosi s kopna na zrak kondukcijom). Temperatura zraka raste i zrak se širi. Kao rezultat toga, gustoća zraka se smanjuje. Naprotiv, temperatura morske vode je hladnija, tako da je zrak iznad nivoa mora također hladniji od zraka na površini kopna.
Zrak na površini mora je hladniji, tako da je gustoća veća. Razlika u gustoći zraka uzrokuje da se zrak na površini mora kreće prema kopnu, dok se zrak na tlu kreće prema gore. Što smo dalje od površine Zemlje, količina zraka se smanjuje jer se smanjuje Zemljina gravitacijska sila. Kako se količina zraka smanjuje, smanjuje se i tlak zraka.
Vrući zrak na kopnu koji se kreće prema gore ohladio se jer je dalje od površine Zemlje, a pritisak zraka se smanjuje. Hladni zrak se zatim kreće prema dolje, ne prema površini kopna, već prema površini okeana, koja ima više temperature smrzavanja. Ovaj proces se odvija kontinuirano tako da postoji protok zraka od mora prema kopnu. Ukratko, zrak blizu površine mora kreće se prema tlu, zrak blizu površine Zemlje kreće se prema gore, a zrak iznad se kreće prema površini mora.
Zašto se dim uvijek kreće prema gore? Dim se kreće prema gore jer je temperatura viša od temperature okolnog zraka. Budući da je temperatura dima viša, volumen se povećava, a gustoća se smanjuje. Manja masa dima uzrokuje manji pritisak u poređenju s pritiskom okolnog zraka. Zrak oko dima pritišće dim prema gore.
Zašto se oblak tokom kišne sezone spušta? Tokom kišne sezone, oblaci sadrže mnogo vodene pare, tako da se gustoća oblaka povećava. Oblaci koji sadrže mnogo vodene pare i imaju veliku gustoću, spuštaju se prema mjestu gdje zrak oko područja ima istu gustoću kao i gustoća oblaka. Možete postavljati pitanja i odgovarati na mnoga pitanja vezana za ovu temu ako ste dobro i ispravno razumjeli gornje objašnjenje.
