Сіз күн шуақты күні жағажайда болдыңыз ба? Күн шуақты күні жағажайда теңізден құрлыққа қарай жел соғады. Неліктен жағажайда әрқашан жел соғады және неге күндіз теңіз самалы (теңізден құрлыққа қарай соғатын жел), ал түнде құрлық самалы (құрлықтан теңізге қарай соғатын жел) соғады? Неліктен жаңбырлы маусымда тау беткейлеріне бұлттар түседі? Неліктен жел салқын сезіледі? Бұл сұрақтардың жауаптары құрлық пен теңіздің меншікті жылуына, кеңеюіне, тығыздығына және конвекция арқылы жылу алмасуына ( жылу алмасуына ) қатысты. Бұл тақырыпты жақсы және дұрыс түсіну арқылы сіз жоғарыдағы сұрақтарға және кейінірек қоюыңыз мүмкін басқа да сұрақтарға жауап бере аласыз.
Жылу өткізгіштік арқылы жылу беру әдетте қатты денелерде немесе қатты денелерден сұйықтықтарға (сұйықтықтардан қатты денелерге) немесе қатты денелерден газдарға (газдардан қатты денелерге) жүреді. Конвекциялық жылу беру әдетте сұйықтықтарда (мысалы, суда) және газдарда (мысалы, ауада) жүреді.
Конвекциялық жылу алмасу - заттың қозғалысымен бірге жүретін жылу алмасуы. Конвекциялық жылу алмасуды жақсы түсіну үшін, мысалы, суды отпен қыздыру сияқты жағдайды қарастырайық. Ыдыстағы су отпен қыздырылған кезде, жылу оттан (жоғары температура) контейнерге (төмен температура) өткізгіштік және сәулелену арқылы ауысады. Содан кейін жылу контейнерден (жоғары температура) контейнердің жанындағы суға (төмен температура) өткізгіштік арқылы ауысады. Қосымша жылу контейнердің жанындағы судың температурасының жоғарылауына әкеледі . Температураның жоғарылауы судың кеңеюіне, оның көлемінің артуына әкеледі. Көлем артқан сайын оның тығыздығы төмендейді. Ыдыстың түбіне жақын судың температурасы үстіндегі суға қарағанда жоғары болады. Басқаша айтқанда, ыдыстың түбіне жақын судың көлемі үлкенірек және тығыздығы төмен, ал үстіндегі судың көлемі кішірек және тығыздығы жоғары болады. Тығыздықтың айырмашылығы тығыздығы үлкен ыдыстың бетіндегі судың төмен қарай, ал тығыздығы аз ыдыстың түбіне жақын судың жоғары қарай жылжуына әкеледі. Бұл процесс ішіндегі барлық су бірдей температураға жеткенше үздіксіз жүреді (егер ауа қысымы 1 атмосфера болса, ыдыстағы су буланып кетеді, яғни 100 ° C температурада қайнайды ).
Құрлықтық самалдар мен теңіз самалдарының пайда болуы жылу өткізгіштік және конвекция арқылы жылу берілуін де қамтиды. Құрлықтың меншікті жылуы (қатты дененің меншікті жылуы) теңіз суына қарағанда төмен, сондықтан құрлық күн сәулесіне ұшыраған кезде тезірек қызады және түнде тезірек салқындайды. Құрлық тезірек қызады, үстіндегі ауаны қыздырады (жылу құрлықтан ауаға өткізгіштік арқылы беріледі). Қосымша жылуды қабылдайтын ауаның температурасы артады және ауа кеңейеді. Нәтижесінде ауаның тығыздығы төмендейді. Керісінше, теңіз суының температурасы салқынырақ, сондықтан теңіз бетінің үстіндегі ауа да құрлық бетінің үстіндегі ауамен салыстырғанда салқынырақ. Теңіз деңгейіндегі ауа суықырақ, сондықтан оның тығыздығы жоғарырақ. Ауа тығыздығының бұл айырмашылығы теңіз деңгейіндегі ауаның құрлыққа қарай жылжуына, үстіндегі ауаны жоғары қарай итеруіне әкеледі. Жер бетінен неғұрлым алыс болса, Жердің тартылыс күшінің төмендеуіне байланысты ауа соғұрлым аз өндіріледі. Ауа мөлшері азайған сайын, ауа қысымы да төмендейді. Құрлықтың үстіндегі жоғары қарай қозғалатын ыстық ауа салқындайды, себебі Жер бетінен неғұрлым алыстаған сайын ауа қысымы соғұрлым аз болады. Содан кейін суық ауа қайтадан төмен қарай жылжиды, құрлық бетіне емес, температурасы салқын мұхит бетіне қарай. Бұл процесс үздіксіз жүріп, теңізден құрлыққа ауа ағынын тудырады. Қысқасы, теңіз бетіне жақын ауа құрлыққа қарай, құрлық бетіне жақын ауа жоғары қарай, ал оның үстіндегі ауа теңіз бетіне қарай жылжиды.
Неліктен түтін әрқашан жоғары қарай жылжиды?
Түтіннің температурасы қоршаған ауадан жоғары болғандықтан көтеріледі. Түтіннің температурасы жоғары болғандықтан, оның көлемі артады және тығыздығы төмендейді. Түтіннің тығыздығының төмендеуі қоршаған ауа қысымымен салыстырғанда түтін қысымының төмендеуіне әкеледі. Айналадағы ауа түтінді жоғары қарай итереді.
Неліктен жаңбырлы маусымда бұлттар төмен қарай жылжиды? Жаңбырлы маусымда бұлттарда су буы көп болады, бұл олардың тығыздығын арттырады. Су буы көп және тығыздығы жоғары бұлттар қоршаған ауаның тығыздығы бұлтпен бірдей жерге қарай төмен қарай жылжиды.
