Конвекція – це здатність переносити тепло потоками речовини. Дане явище існує як в рідинах, так і в газах і в сипучому середовищі.
Конвекція буває природною, що має на увазі мимовільне виникнення при нерівномірним тепловим навантаженням. Нижні частки нагріваючись і полегшуючись рухаються вгору, а верхні навпаки, формується процес перемішування, який повторюється знову і знову.
При виконанні деяких умов самоперемішування перетворюється в структурні вихори з умовно правильними ґратами у вигляді конвекційних осередків. Конвекція підрозділяється на:
турбулентну; ламінарну. Прикладами конвекції в природі є хмари і їх формування.
Рух тектонічних плит і гранулювання на Сонці – це теж природна конвекція в природі. Штучна конвекція пов’язана з переміщенням частинок, викликаним примусовими діями ззовні. Примусова конвекція застосовується, якщо ефекту природної недостатньо. Наприклад:
рух лопатей вентиляційних приладів; робота насосного обладнання; перемішування речовин віночком і т. д. Через виникнення конвекція підрозділяється на:
стресову; гравітаційну; термокапілярну; магнітну; термодинамічну. Найпопулярнішим є поширення конвекції в рідких і газоподібних середовищах описав Буссінеска. Наприклад, під капілярною конвекцією слід розуміти явище в рідкому середовищі, коли на її вільну поверхню впливають перепади напруги, скажімо, зміна температури води.
При цьому інтенсивність термокапілярної конвекції мала і у звичайному житті визнається несуттєвою. Але в космічному просторі завдяки даному виду конвекції в судинах виникають рухи. У природі природна конвекція буває в нижніх шарах Землі, в її надрах, в безодні океану. Вплив при цьому обумовлено архімедовою силою, коли відмінність в щільності нагрітої і холодної речовин змушує переміщатися їх частки в напрямку, протилежному дії сили тяжіння. Результатом такого руху є те, що поступово температура речовини вирівнюється. Якщо тепло підведене стаціонарно, то конвекційні потоки також будуть стаціонарними. А інтенсивність їх завжди обумовлена температурним розходженням в шарах.
Значення виштовхувальної сили пропорційно залежить від об'єму тіла, густини рідини або газу, в яке занурене тіло й від прискорення вільного падіння (Fа = ρgV). Отже, порівнюючи чисельні значення густини рідини або газу ми можемо зробити висновок про величину сили Архимеда.
На циліндр занурений у воду буде діяти найбільша виштовхувальна сила (Fа1), так як густина води є більшою за густину олії й гасу (ρводи = 1000 кг/м3)
На циліндр занурений у гас буде діяти найменша виштовхувальна сила (Fа2), бо густина гасу є найменшою, порівняно з густиною олії й води (ρгасу = 800 кг/м3).
Так як густина олії 900 кг/м3 на третій циліндр буде діяти виштовхувальна сила (Fа3), яка буде більшою за Fа2, проте меншою за Fа1.
Запишемо отримані результати у вигляді подвійної нерівності:
Конвекція буває природною, що має на увазі мимовільне виникнення при нерівномірним тепловим навантаженням. Нижні частки нагріваючись і полегшуючись рухаються вгору, а верхні навпаки, формується процес перемішування, який повторюється знову і знову.
При виконанні деяких умов самоперемішування перетворюється в структурні вихори з умовно правильними ґратами у вигляді конвекційних осередків. Конвекція підрозділяється на:
турбулентну;
ламінарну.
Прикладами конвекції в природі є хмари і їх формування.
Рух тектонічних плит і гранулювання на Сонці – це теж природна конвекція в природі. Штучна конвекція пов’язана з переміщенням частинок, викликаним примусовими діями ззовні. Примусова конвекція застосовується, якщо ефекту природної недостатньо. Наприклад:
рух лопатей вентиляційних приладів;
робота насосного обладнання;
перемішування речовин віночком і т. д.
Через виникнення конвекція підрозділяється на:
стресову;
гравітаційну;
термокапілярну;
магнітну;
термодинамічну.
Найпопулярнішим є поширення конвекції в рідких і газоподібних середовищах описав Буссінеска. Наприклад, під капілярною конвекцією слід розуміти явище в рідкому середовищі, коли на її вільну поверхню впливають перепади напруги, скажімо, зміна температури води.
При цьому інтенсивність термокапілярної конвекції мала і у звичайному житті визнається несуттєвою. Але в космічному просторі завдяки даному виду конвекції в судинах виникають рухи. У природі природна конвекція буває в нижніх шарах Землі, в її надрах, в безодні океану. Вплив при цьому обумовлено архімедовою силою, коли відмінність в щільності нагрітої і холодної речовин змушує переміщатися їх частки в напрямку, протилежному дії сили тяжіння. Результатом такого руху є те, що поступово температура речовини вирівнюється. Якщо тепло підведене стаціонарно, то конвекційні потоки також будуть стаціонарними. А інтенсивність їх завжди обумовлена температурним розходженням в шарах.
Fа1 > Fа3 > Fа2
Объяснение:
Значення виштовхувальної сили пропорційно залежить від об'єму тіла, густини рідини або газу, в яке занурене тіло й від прискорення вільного падіння (Fа = ρgV). Отже, порівнюючи чисельні значення густини рідини або газу ми можемо зробити висновок про величину сили Архимеда.
На циліндр занурений у воду буде діяти найбільша виштовхувальна сила (Fа1), так як густина води є більшою за густину олії й гасу (ρводи = 1000 кг/м3)
На циліндр занурений у гас буде діяти найменша виштовхувальна сила (Fа2), бо густина гасу є найменшою, порівняно з густиною олії й води (ρгасу = 800 кг/м3).
Так як густина олії 900 кг/м3 на третій циліндр буде діяти виштовхувальна сила (Fа3), яка буде більшою за Fа2, проте меншою за Fа1.
Запишемо отримані результати у вигляді подвійної нерівності:
Fа1 > Fа3 > Fа2