Articulus de translatione caloris per convectionem
Numquamne ad litus fuisti cum serenum esset? Die serena, in litore, semper ventus a mari flat. Cur semper ventus in litore est, et cur aura marina (venti a mari ad terram flantes) interdiu fit, aura terrestris (venti a terra ad mare flantes) noctu? Cur tempore pluvioso nubes ad declivia descendere possunt? Cur ventus frigidus sentitur? Responsa ad has quaestiones pertinent ad calorem specificum terrae et maris, expansionem, densitatem, et translationem caloris per convectionem!
Rem bene recteque intellegendo, quaestionibus supra scriptis et aliis quae postea fortasse rogabis respondere poteris.
Translatio caloris per conductionem plerumque fit in rebus solidis vel a rebus solidis ad res liquidas (et a rebus liquidis ad res solidas) vel a rebus solidis ad res gasosas (et a rebus gasosis ad res solidas). Dum translatio caloris per convectionem typice fit in rebus liquidis (e.g., aqua) et rebus gasosis (e.g., aere). Translatio caloris per convectionem est translatio caloris cum translatione rerum. Ut melius intelligas translationem caloris per convectionem, considera casum, exempli gratia, aquae calefactae igne utens. Cum aqua in vase igne calefacta est, calor ab igne (temperatura alta) ad vas (temperatura humilis) per conductionem et radiationem movetur. Deinde, calor a vase (temperatura altiore) ad aquam prope vas (temperatura inferiore) per conductionem movetur. Calor additus facit ut temperatura aquae prope vas augeatur.
Crescens temperatura aquae efficit ut aqua expandatur vel volumen aquae augeatur. Quia cum volumen aquae crescit, densitas aquae decrescit. Aqua prope fundum vasis temperaturam altiorem habet quam aqua iuxta eam. Aliis verbis, aqua prope fundum vasis volumen maius et densitatem minorem habet, dum aqua supra volumen minus et densitatem maiorem habet. Differentia densitatis facit ut aqua in superficie vasis, quae densitatem maiorem habet, deorsum moveatur et aqua prope fundum vasis, quae densitatem minorem habet, sursum moveatur. Hic processus continue fit donec omnis aqua intus eandem temperaturam habeat (si pressio aeris 1 atmosphaera est, tum aqua in vase evaporat vel fervet ad 100 ° C).
Eventus ventorum terrestrium et aurarum marinarum etiam translationem caloris per conductionem et convectionem implicat. Calor specificus terrae minor est quam calor specificus aquae marinae. Ergo, terra celerius calidior est cum soli exponitur et etiam frigidior cum nox advenit. Calor terrestris celerius aerem supra calefacit (calor a terra ad aerem per conductionem movetur). Temperatura aeris augetur et aer expandit. Propterea, densitas aeris decrescit. Contra, temperatura aquae marinae frigidior est, ita ut aer supra mare etiam frigidior sit quam aer in superficie terrestri.
Aer in superficie maris frigidior est, ita ut densitas maior sit. Differentia densitatis aeris facit ut aer in superficie maris ad terram moveatur, dum aer humi sursum movetur. Quo longius a superficie terrae, eo copia aeris decrescit, quia vis gravitatis terrae minor fit. Quia copia aeris decrescit, eo etiam pressio aeris minor fit.
Aer calidus in terra qui sursum movetur refrigeratus est quia longius a superficie terrae distat, pressio aeris decrescit. Aer frigidus deinde deorsum movetur, non versus superficiem terrae sed versus superficiem oceani, qui temperaturas glaciales magis habet. Hic processus continuo fit ut fluxus aeris a mari ad terram fiat. Breviter, aer prope superficiem maris ad terram movetur, aer prope superficiem terrae sursum movetur, aer supra ad superficiem maris movetur.
Cur fumus semper sursum movetur? Fumus sursum movetur quia temperatura altior est quam temperatura aeris circumstantis. Quia temperatura fumi altior est, volumen augetur et densitas decrescit. Minor massa fumi pressionem minorem efficit, comparata cum pressione aeris circumstantis. Aer circum fumum fumum sursum premit.
Cur tempore pluvioso nubes deorsum movetur? Tempore pluvioso, nubes multum vaporis aquae continent, ita ut densitas nubium augeatur. Nubes quae multum vaporis aquae continent et magnam densitatem habent, deorsum moventur versus locum ubi aer circa regionem eandem densitatem habet quam densitatem nubium. Multa de hac re quaerere et respondere potes si explicationem supra bene et recte intellexisti.
